吹砂吹尘环境试验装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种吹砂吹尘环境试验装置系统，包括模拟风速环境的循环风道、砂／尘料循环装置、空气调节装置以及由各自管道组成的通道构成，砂／尘料循环装置、空气调节装置通过通道与循环风道连接，各通道上设有多个用于控制流量、流速、压力的阀门。试验空气在循环风道中循环流动，在试验段形成满足环境试验所需的气固两相流条件，循环风道具有整流、保温和气固分离功能，改善了流场品质，减少了流动损失和散热损失，降低了电能消耗。砂尘料以气固两相流射流的方式喷入循环风道中的试验段上游，形成砂尘颗粒分布均匀、颗粒速度满足要求的试验条件，并以气力输送的方式在试验过程中得以循环使用，减少了砂尘料消耗，砂尘浓度通过调整砂尘料的喷入量的方式加以控制；空气调节系统用于调整试验中的温度和湿度条件。该设备可用于汽车、飞机、装甲车等大型机电设备的吹砂和吹尘环境试验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可在同一套设备中进行吹砂和吹尘两种环境试验的装置系统。
技术介绍
吹砂和吹尘试验是检验车辆、飞行器、电器设备、军用装备在沙漠、干旱地区和风砂天气条件下环境适应性和环境可靠性的重要手段。目前，吹砂和吹尘试验需要在不同的环境试验设备中进行(1)吹砂时，由于砂尘颗粒较大(粒径在150μm至850μm之间)，对风机叶片的磨损较大。又因风道设计为开式风道(或风洞)，试验过程中的砂尘料损耗和用于温度调节的能量损失都较大；(2)吹尘时，虽然尘粒较小(粒径≤150μm)，因风道设计为闭式循环风道，试验过程中的砂尘料损耗和能量损失有所减小，但由于吹砂和吹尘试验分别用不同试验设备，造成试验设备的利用率不高。现有的吹砂和吹尘环境试验设备均采用依靠重力及风道主气流携裹作用的加砂、加尘方式，砂尘环境试验设备内部的砂尘颗粒速度和浓度分布不易控制，不能在试件前形成砂尘浓度、颗粒速度和均匀性的试验环境。吹砂和吹尘试验中需要对环境试验设备内的温度和湿度进行严格控制，如果简单采用现有的将换热面和电加热器直接串入吹砂/吹尘风道的温度调节方式，将会出现主风机压头和系统能量损耗加大的现象；另外，由于其调节对象为含砂尘颗粒的气固两相流，无法采用常规的干燥手段进行其湿度调节。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种吹砂吹尘环境试验装置系统，该装置解决了在同一套环境试验设备中进行吹砂和吹尘两种试验。使砂尘环境试验设备在有效试验空间内形成在砂尘浓度和速度分布上较现有分立式吹砂、吹尘环境试验设备性能更好，并在试验过程中循环使用砂尘料和经过调温、调湿处理的试验气流，从而达到提高设备利用率、改善试验条件、减少试验过程中材料和能源浪费的技术效果。本专利技术是一种吹砂吹尘环境试验装置系统，包括模拟风速环境的循环风道、砂/尘料循环装置、空气调节装置以及由各自管道组成的通道构成，砂/尘料循环装置、空气调节装置通过通道与循环风道连接，各通道上设有多个用于控制流量、流速、压力的阀门。循环风道设计成一个不规则结构，在主风机的轴流风力驱动下使试验段形成满足试验要求的风速条件。来自加料仓中的砂尘原料通过气力输送通道(即送料通道)和送料通道端部设置的喷头将砂尘原料喷入循环风道内，喷入循环风道内的砂尘原料与循环风道内的主流风充分混和形成自然环境中的砂尘状况，再通过调节通道上的多个阀门来改变循环风道内的温度、湿度、浓度等环境条件。本专利技术的优点1)可以在同一套环境试验设备中进行吹砂、吹尘试验，减少了系统初投资、提高了试验设备的利用率；2)试验用砂尘料和经过调温、调湿处理的试验气流可以在吹砂、吹尘试验过程中循环使用，减少了试验过程中的材料和能源消耗，降低了试验设备的运行费用；3)采用气力输送和气固两相流射流技术进行加砂、加尘及试验段砂尘浓度控制，有助于改善试验段入口截面砂尘浓度和速度分布，使砂尘颗粒在速度和分布均匀性上更加满足环境试验要求，改善了试验条件、提高了试验质量；4)采用一大一小两个空调旁路结构，可以降低主风机功耗、提高温度控制效果、降低温度调节过程的电能损耗；5)去掉了传统砂尘试验设备试件前后的两个回收料斗，采用侧面略带扩展的平直试验段，并在试验段前设收缩段，试验段与分离段间设扩压段，不但减少了系统回收料斗数量，而且在进一步改善循环风道内的流场品质、减少流动损失的同时提高了分离段气固分离效果。附图说明图1是本专利技术不规则循环风道气动布局结构示意图。图2是本专利技术不规则循环风道剖视图。图3是本专利技术吹砂吹尘环境试验装置系统的连接关系示意图。图4是本专利技术中喷头剖视图。图5是本专利技术中隔栅结构示意图。图6是本专利技术中U型分离件剖视图。图中 1.循环风道 101.试验段 102.扩压段 103.分离段104.第一拐角段 105.第一收缩段 106.第二拐角段 107.方圆过渡段 108.动力段109.圆方过渡段 110.变截面段111.第三拐角段 112.第四拐角段 113.稳定段114.第二收缩段 115.第一导流片 116.第二导流片 117.第三导流片 118.第四导流片121.送料通道122.第一回料通道123.第二回料通道124.大空调进气通道 125.小空调进气通道 126.第一破拱通道127.清尘通道128.第二破拱通道129.干压缩空气通道130.回气通道131.空调回气通道5.加料仓501.分离器502.第四旋转阀 503.第一气动换向阀 504.第一旋转阀 505.第二旋转阀 506.真空泵507.回料斗 508.第三旋转阀 509.第三混合器510.第二气动换向阀 511.加料吸嘴 512.吹砂混合器513.吹尘混合器517.第一气动调节阀 519.第二气动调节阀6.排气通道601.排风阀 602.进风阀 603.调压风机7.喷头701.内螺纹 702.连接段 703.收缩段704.喉部705.扩展段8.大空气调节旁路 801.第一进水通道802.第一回水通道 807.水泵 808.水处理设备9.小空气调节旁路901.第二进水通道 902.第二回水通道 905.冷水机组11.装饰板 12.保温层13.内层 14.外层 15.主风机16.整流隔栅 17.机电转盘 18.密封门19.分离件 1901.角钢1902.U型件20.冷风机具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。对于吹砂、吹尘环境试验设备中，一般包括砂尘料系统、循环风道、空气调节系统，循环风道用于提供试件在吹砂和吹尘环境的场所；砂尘料系统提供所需的砂、尘的原料；空气调节系统用于实现试验环境的温度、湿度。砂尘料系统和空气调节系统通过管道与循环风道实现连通，各管道上设有多个阀门，阀门的设置是为有效的调节风道中砂尘料的流量、气力的大小、压力的调节、湿度的调节、湿度的调节等。在本专利技术中，为了实现气固两相流，特对循环风道1作了结构上的改进。循环风道1为不规则结构的密闭风道，循环风道1按其不同结构段依次分为试验段101、扩压段102、分离段103、第一拐角段104、第一收缩段105、第二拐角段106、方圆过渡段107、动力段108、圆方过渡段109、变截面段110、第三拐角段111、第四拐角段112、稳定段113、第二收缩段114；在四个拐角段104、106、111、112分别设有第一导流片115、第二导流片116、第三导流片117、第四导流片118；在试验段101上设有密封门18和电机转盘17，密封门18上设有观察窗，观察窗上设有刮尘器；在分离段103内设有分离件19，回料通道123连接在循环风道1的分离段103，回料通道123另一端与回收料斗507连接；在第一拐角段104，干压缩空气通道129和回气通道130与循环风道1导通，干压缩空气通道129另一端与干压缩空气输出管道连接，回气通道130另一端与分离器501连接，回气通道130上设有真空泵506；在第一收缩段105两端顶部分别设排风阀601和进风阀602，排风阀601与排气通道6连接；在方圆过渡段107，大空调进气通道124与循环风道1导通，大空调进气通道124另一端与大空调旁路8导通；在动力段108内设有主风机15，主风机15外部设有用于对其进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吹砂吹尘环境试验装置系统，包括模拟风速环境的循环风道、砂／尘料循环装置、空气调节装置以及由各自管道组成的通道构成，砂／尘料循环装置、空气调节装置通过通道与循环风道连接，各通道上设有多个用于控制流量、流速、压力的阀门，其特征在于：所述的循环风道（１）为不规则结构的密闭风道，循环风道（１）按其不同结构段依次分为试验段（１０１）、扩压段（１０２）、分离段（１０３）、第一拐角段（１０４）、第一收缩段（１０５）、第二拐角段（１０６）、方圆过渡段（１０７）、动力段（１０８）、圆方过渡段（１０９）、变截面段（１１０）、第三拐角段（１１１）、第四拐角段（１１２）、稳定段（１１３）、第二收缩段（１１４）；在四个拐角段（１０４、１０６、１１１、１１２）分别设有第一导流片（１１５）、第二导流片（１１６）、第三导流片（１１７）、第四导流片（１１８）；在试验段（１０１）上设有密封门（１８）和电机转盘（１７），密封门（１８）上设有观察窗，观察窗上设有刮尘器；在分离段（１０３）内设有分离件（１９），回料通道（１２３）连接在循环风道（１）的分离段（１０３），回料通道（１２３）另一端与回收料斗（５０７）连接；在第一拐角段（１０４），干压缩空气通道（１２９）和回气通道（１３０）与循环风道（１）导通，干压缩空气通道（１２９）另一端与干压缩空气输出管道连接，回气通道（１３０）另一端与分离器（５０１）连接，回气通道（１３０）上设有真空泵（５０６）；在第一收缩段（１０５）两端顶部分别设排风阀（６０１）和进风阀（６０２），排风阀（６０１）与排气通道（６）连接；在方圆过渡段（１０７），大空调进气通道（１２４）与循环风道（１）导通，大空调进气通道（１２４）另一端与大空调旁路（８）导通；在动力段（１０８）内设有主风机（１５），主风机（１５）外部设有用于对其进行降温的冷却风机（２０）；在变截面段（１１０），小空调进气通道（１２５）与循环风道（１）导通，小空调进气通道（１２５）另一端与小空调旁路（９）导通；在第三拐角段（１１１），空调回气通道（１３１）与循环风道（１）导通，空调回气通道（１３１）另一端分别与大空调旁路（８）和小空调旁路（９）导通；在稳定段（１１３）内设有整流隔栅（１６），送料通道（１２１）与稳定段（１１３）导通，送料通道（１２１）送料端伸入循环风道（１）内并安装在整流隔栅（１６）的下游，送料通道（１２１）送料端伸入循环风道（１）内的管道上连接有喷...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王浚，李运泽，董素君，张华，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]