[发明专利]连续式跨声速风洞喷液氮降温试验运行方法

摘要

本发明提出一种连续式跨声速风洞喷液氮降温试验运行方法，包括准备、运行和结束三个阶段工作。准备工作包括液氮准备，挤推气制备，配气台准备，风洞准备，测控系统准备，液氮输送管路准备，储罐预增压和风洞内气体置换；运行阶段工作包括风洞清洗，气流降温，参数过渡和稳参数试验；结束阶段包括停止记录数据；停止向洞体内注入液氮；通过排气系统对风洞泄压；压缩机继续在设定的工况下运转，压缩机释放的热量将气流和风洞洞体加热至设定温度或至常温后压缩机停止运行。采用本发明的方法，能够将喷液氮降温系统的运行与风洞的运行整合为一体，确保在连续式跨声速风洞内安全有效地进行喷液氮降温试验。

主权项

1.一种连续式跨声速风洞喷液氮降温试验运行方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：准备工作：包括液氮准备：在试验前一周时间内完成液氮的订购、运输和转储；挤推气制备：在试验前三天内完成挤推气制备，通过液氮泵、汽化器对高压气瓶组增压；配气台准备：配气台用于为后续气动阀启闭操作提供驱动力；调节配气台的手动阀和减压阀，使各路减压阀输出压力值达到预先设定的范围；风洞准备：完成风洞常温运行的各项准备工作；并排空换热器管道内的残留水，降温运行时冷却器不工作；测控系统准备：开启测控系统，对降温运行系统参数作实时监测并建立安全联锁，实现在主控间执行液氮供给气动阀的启闭、配气台快速阀启闭操作；液氮输送管路准备：在液氮输送管路充满液氮之前将液氮输送管路进行清洗，并预冷到指定温度，然后再对其填充液氮；储罐预增压：开启增压旁路对液氮储罐进行预增压，直到储罐压力达到预定值为止；风洞内气体置换：利用中压储罐中的干燥气体对风洞内的气体进行置换，直到洞内气体的干燥指标达预定的露点温度为止；步骤2：运行阶段工作：包括风洞清洗：开启压缩机并在设定的工况下运转，通过雾化喷嘴以设定流量喷入液氮，通过喷入的液氮蒸发后的气体置换风洞内原有的空气，对风洞内气流干燥度进行监测，当气流露点温度达到‑39℃后停止清洗；气流降温：压缩机在设定的工况下运转，以预先设定的方式、参数和流量向风洞内喷入液氮，将气流温度降低至设定温度；所述设定的方式、参数和流量指根据风洞结构计算，确保风洞结构安全下的喷液氮方式、参数和流量；参数过渡：控制系统通过调节液氮喷嘴启闭、压缩机转速和排气阀门，将风洞的工作参数由降温阶段的参数向设定参数过渡；所述参数包括总压和马赫数；稳参数试验：控制系统对风洞马赫数、总温、总压参数进行多变量控制，使参数稳定在指定的精度内，并达到预定的试验时间，完成模型试验程序；步骤3：结束阶段：包括停止记录数据；停止向洞体内注入液氮；通过排气系统对风洞泄压；压缩机继续在设定的工况下运转，压缩机释放的热量将气流和风洞洞体加热至设定温度或至常温后压缩机停止运行；风洞进行结束操作。