The utility model discloses a conventional high ultrasonic wind tunnel air flow waste heat utilization system. The waste heat utilization system includes a waste heat storage system, a circulating heat transfer system, a measurement control system, and two cut-off valves; the two cut-off valves are set in front of the wind tunnel heat exchanger on the wind tunnel intake pipe and the wind tunnel for the wind tunnel exhaust pipe. After the heater, the waste heat storage system is used to store the heater waste heat. The circulating heat transfer system is used to export the heat of the wind tunnel heater and transmit it to the residual heat storage; the system measurement and control system is used for state monitoring, state conversion control, safety control, and state data measurement and processing. The application has minimal change to the conventional hypersonic wind tunnel equipment and does not affect the performance of the original equipment; it has realized the cooling of the wind tunnel heater and the body of the wind tunnel. It not only makes full use of the heat of the heater, but also makes use of the remaining heat of the other parts of the wind tunnel.
【技术实现步骤摘要】
一种常规高超声速风洞气流余热利用系统
本技术涉及高超声速风洞余热利用领域,具体涉及一种常规高超声速风洞气流余热利用系统。
技术介绍
常规高超声速风洞是以纯净空气为工作介质和以对流方式加热的高超声速风洞,是高超声速飞行器研制必备的试验设备。上世纪50年代,为了满足高超声速飞行器研制需要,人们开始建造常规高超声速风洞,自此以后,随着高超声速飞行器的不断发展,常规高超声速风洞一直处于改造和建设之中,设备的规模越来越大。以风洞喷管的出口尺寸计,常规高超声速风洞从最初的200~300mm量级,发展到目前的1000~1200mm量级。展望今后高超声速飞行器的发展,美国已经对2400~3000mm量级常规高超声速风洞提出建设需求。但是,随着风洞尺寸的增加,风洞运行所耗费的能源迅速增加。以常规高超声速风洞在马赫数5至8时所需的加热功率为例,不同尺寸的风洞所需加热功率为:500~700mm量级,所需加热功率约6~8兆瓦;2400~3000mm量级,所需加热功率约250~320兆瓦。如何在满足高超声速飞行器试验对风洞尺寸要求的条件下,节省风洞运行时的能量消耗,已成为常规高超声速风洞设计技术发展必须考虑的重要问题。目前,国内外的常规高超声速风洞设计中均未考虑气流余热的利用。对于采用蓄热式加热的常规高超声速风洞,王铁进等在2016年发表的关于未来大型常规高超声速风洞的方案研究中,对于2400~3000mm量级的风洞,提出了一种余热回收的方法,如图1所示,其过程如下:低温的风洞气流沿箭头方向首先经过风洞换热器,然后通过加热器加热,气流达到一定温度,满足实验要求,接着气流进过风洞本体 ...
【技术保护点】
1.一种常规高超声速风洞气流余热利用系统,其特征在于,所述余热利用系统包括余热存储系统、循环换热系统、测量控制系统以及两个截止阀;两个所述截止阀分别设置在风洞进气管道上风洞换热器前以及风洞排气管道上风洞换热器后;所述余热存储系统包括换热器以及与所述换热器连接的存储容器和介质;所述循环换热系统包括动力系统、传输介质、介质补充器、阀门和管路;所述介质补充器、换热器以及所述动力系统通过所述管路依次连接,形成所述循环换热系统的气流通道,将此通道的两端分别通过所述阀门与风洞进气管道和排气管道相连,与风洞进气管道相连的接口在风洞换热器前,和排气管道相连的接口在风洞换热器后;所述测量控制系统包括主机、可编程控制器、测控软件、显示器、控制柜、传感器以及连接线路,用于状态监测、状态转换的控制、安全控制以及状态数据的测量、处理。
【技术特征摘要】
1.一种常规高超声速风洞气流余热利用系统,其特征在于,所述余热利用系统包括余热存储系统、循环换热系统、测量控制系统以及两个截止阀;两个所述截止阀分别设置在风洞进气管道上风洞换热器前以及风洞排气管道上风洞换热器后;所述余热存储系统包括换热器以及与所述换热器连接的存储容器和介质;所述循环换热系统包括动力系统、传输介质、介质补充器、阀门和管路;所述介质补充器、换热器以及所述动力系统通过所述管路依次连接,形成所述循环换热系统的气流通道,将此通道的两端分别通过所述阀门与风洞进气管道和排气管道相连,与风洞进气管道相连的接口在...
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