航空器发动机尾气排放检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种航空器发动机尾气排放检测系统，包括：采样支架，其上具有多个采样孔；多个采样探头，一一对应位于多个采样孔中；多个采样管路，与多个采样孔一一对应连接，每个采样管路上均设置有采样阀；传输管路，与多个采样管路相连接；分流阀，连接于传输管路远离采样管路的一端，用于将传输管路中的尾气分流到传输支路中，传输支路至少包括第一传输支路和第二传输支路；在线分析装置，至少与第一传输支路相连接；离线分析装置，至少与第二传输支路相连接。本发明专利技术可实时采集航空器发动机的排放尾气，通过在线分析装置和离线分析装置进行全方位分析，以准确了解航空器发动机排放尾气的组分构成，操作简单，且采样更高效，分析更准确。

【技术实现步骤摘要】
航空器发动机尾气排放检测系统及检测方法
本专利技术涉及民航发动机尾气检测领域，特别涉及一种航空器发动机尾气排放检测系统及检测方法。
技术介绍
随着经济的快速发展，航空交通需求一直在持续增长。据统计，近年来航空交通需求年平均增长率约为5％。航空交通需求持续增长带来的一个问题是飞机污染物排放量的增加。尽管国际民用航空组织对氮氧化物(NOX)气体等污染物排放的管制越来越严格，但是全球航空公司的二氧化碳排放量仍在不断上升，非二氧化碳的排放也越来越引发关注，而这些气体已被普遍认为是导致全球气候环境恶化(包括全球变暖和酸雨增加等)的元凶之一。但是，目前仍没有一套科学有效的体系可较为准确地研究飞机发动机的燃烧产物排放量对气候的潜在影响，难点之一在于没有有效的检测手段准确检测飞机发动机在巡航高度排放的各种燃烧产物产量。而如果无法了解飞机发动机排放尾气的构成，比如尾气中的烟尘颗粒数量和质量等，无法确定和表征其理化性质与发动机运行环境(怠速、起飞、爬升、接近和巡航等)之间的关系，就很难为研究航空排放清单提供依据，更难以制定出行之有效的大气污染预防和治理对策。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种航空器发动机尾气排放检测系统及检测方法，用于解决现有技术中没有有效的检测手段可检测航空器发动机的排放尾气，因而难以研究航空器发动机排放尾气对气候的影响，难以制定出有效的大气污染预防和治理方案等问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种航空器发动机尾气排放检测系统，所述检测系统包括：采样支架，所述采样支架上具有多个采样孔；多个采样探头，一一对应位于所述多个采样孔中；多个采样管路，所述多个采样管路与所述多个采样孔一一对应连接，每个所述采样管路上均设置有采样阀；传输管路，与所述多个采样管路相连接；分流阀，连接于所述传输管路远离所述采样管路的一端，用于将所述传输管路中的尾气分流到传输支路中，所述传输支路至少包括第一传输支路和第二传输支路；在线分析装置，至少与所述第一传输支路相连接，用于对所述第一传输支路中的尾气进行在线分析；离线分析装置，至少与所述第二传输支路相连接，用于对所述第二传输支路中的尾气进行离线分析。可选地，所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括压力传感器、调压阀及流速传感器，均位于所述传输管路上。可选地，所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括隔热罩，位于所述多个采样管路的外围，用于将所述采样管路的温度维持在所需的温度，以防止尾气在所述采样管路中沉降凝结。可选地，所述航空器发动机尾气排放检测系统包括第一温控器、第二温控器及第三温控器；所述第一温控器位于所述传输管路上，所述第二温控器位于所述第一传输支路上，所述第三温控器位于所述第二传输支路上。可选地，所述在线分析装置包括总碳氢检测模块、氮氧化物检测模块及碳氧化物检测模块，所述总碳氢检测模块、所述氮氧化物检测模块及所述碳氧化物检测模块均与所述第一传输支路相连接；所述离线分析装置包括多级颗粒物粒径分析模块及挥发性有机物分析模块，所述多级颗粒物粒径分析模块及所述挥发性有机物分析模块均与所述第二传输支路相连接。可选地，所述在线分析装置还包括颗粒物检测模块，用于检测尾气中的颗粒物的数量和质量；所述离线分析装置还包括四通道颗粒物分析模块；所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括第三传输支路及位于所述第三传输支路上的第四温控器，所述第三传输支路与所述分流阀远离所述传输管路的一端相连接，所述颗粒物检测模块和所述四通道颗粒物分析模块均与所述第三传输支路相连接。可选地，所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括第一过滤器及第二过滤器，所述第一过滤器位于所述分流阀与所述在线分析装置之间的所述第一传输支路上；所述第二过滤器位于所述分流阀与所述离线分析装置之间的所述第二传输支路上。可选地，所述采样支架为可升降支架，或所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括垫块，所述垫块用于对所述采样支架的高度进行调节。可选地，所述采样孔为n×m个，所述n×m个采样孔在所述采样支架上呈n行m列的阵列式分布，所述采样管路为n×m个且所述采样阀为n×m个，其中，n和m均为大于等于2的整数。可选地，所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括多个控制阀和多个中转管路，所述中转管路一端与单行或单列所在的全部所述采样管路相连接，另一端与所述传输管路相连接，所述多个控制阀一一对应位于所述多个中转管路上。本专利技术还提供一种航空器发动机尾气排放检测方法，所述检测方法包括步骤：提供如上述任一方案中所述的航空器发动机尾气排放检测系统，将所述采样支架放置于待采样的航空器发动机的排风口处以使所述采样探头能采集到所述航空器发动机排放的尾气；打开或关闭对应不同的所述采样探头的所述采样管路，以对对应所述航空器发动机排风口的不同位置的所述采样孔的尾气进行采样分析。可选地，当所述采样孔和所述采样管路均为25个且25个所述采样孔在所述采样支架上呈5行5列的阵列式分布时，所述检测方法的采样方案包括如下方案中的一个或多个：对位于所述阵列式分布的对称轴上的全部或部分采样孔进行采样、对位于以所述阵列式分布的中心为圆心的周向上的所述采样孔进行采样，以及对位于所述阵列式分布的全部或局部阵列上的所述采样孔进行采样。可选地，所述检测方法还包括基于所述采样分析的结果，结合所述航空器发动机对应的航空器的航速、所述航空器发动机的排气量和燃油消耗率计算出所述航空器发动机污染物实时排放的排放因子的步骤。如上所述，本专利技术的航空器发动机尾气排放检测系统及检测方法，具有以下有益效果：本专利技术可实时采集航空器发动机的排放尾气，通过在线分析装置和离线分析装置进行全方位分析，以准确了解航空器发动机排放尾气的组分构成，帮助掌握航空器发动机污染物实时排放的排放因子，从而为研究航空排放清单提供依据，更为大气污染预防和治理提供依据。此外，本专利技术可以通过采样孔的不同组合实现对航空器排放口的不同位置的排放尾气进行采样分析，有助于研究发动机排气口产生气体和颗粒物排放指数的非均匀性对离散点数的潜在影响，弥补单一采样方式存在的样本分析数据量不足等问题，使得采用本专利技术获得的分析数据更有说服力。本专利技术适用于不同机型的发动机尾气污染物排放检测，有助于节约成本和提高工作效率。附图说明图1显示为本专利技术的航空器发动机尾气排放检测系统的结构示意图。图2显示为本专利技术的采样支架的结构示意图。图3显示为图1的A区域的结构示意图。图4显示为采用本专利技术的航空器发动机尾气排放检测系统对航空器发动机的排放尾气进行采样的示意图。图5显示为本专利技术的航空器发动机尾气排放检测方法的流程图。图6至图11显示为采用本专利技术的航空器发动机尾气排放检测方法进行采样分析的过程中的采样位置示意图。元件标号说明11采样支架111采样面板112支撑架12采样孔13垫块14采样探头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于，包括：/n采样支架，所述采样支架上具有多个采样孔；/n多个采样探头，一一对应位于所述多个采样孔中；/n多个采样管路，所述多个采样管路与所述多个采样孔一一对应连接，每个所述采样管路上均设置有采样阀；/n传输管路，与所述多个采样管路相连接；/n分流阀，连接于所述传输管路远离所述采样管路的一端，用于将所述传输管路中的尾气分流到传输支路中，所述传输支路至少包括第一传输支路和第二传输支路；/n在线分析装置，至少与所述第一传输支路相连接，用于对所述第一传输支路中的尾气进行在线分析；/n离线分析装置，至少与所述第二传输支路相连接，用于对所述第二传输支路中的尾气进行离线分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于，包括：
采样支架，所述采样支架上具有多个采样孔；
多个采样探头，一一对应位于所述多个采样孔中；
多个采样管路，所述多个采样管路与所述多个采样孔一一对应连接，每个所述采样管路上均设置有采样阀；
传输管路，与所述多个采样管路相连接；
分流阀，连接于所述传输管路远离所述采样管路的一端，用于将所述传输管路中的尾气分流到传输支路中，所述传输支路至少包括第一传输支路和第二传输支路；
在线分析装置，至少与所述第一传输支路相连接，用于对所述第一传输支路中的尾气进行在线分析；
离线分析装置，至少与所述第二传输支路相连接，用于对所述第二传输支路中的尾气进行离线分析。


2.根据权利要求1所述的航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于：所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括压力传感器、调压阀及流速传感器，均位于所述传输管路上。


3.根据权利要求1所述的航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于：所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括隔热罩，位于所述多个采样管路的外围，用于将所述采样管路的温度维持在所需的温度，以防止尾气在所述采样管路中沉降凝结。


4.根据权利要求1所述的航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于：所述航空器发动机尾气排放检测系统包括第一温控器、第二温控器及第三温控器；所述第一温控器位于所述传输管路上，所述第二温控器位于所述第一传输支路上，所述第三温控器位于所述第二传输支路上。


5.根据权利要求1所述的航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于：所述在线分析装置包括总碳氢检测模块、氮氧化物检测模块及碳氧化物检测模块，所述总碳氢检测模块、所述氮氧化物检测模块及所述碳氧化物检测模块均与所述第一传输支路相连接；所述离线分析装置包括多级颗粒物粒径分析模块及挥发性有机物分析模块，所述多级颗粒物粒径分析模块及所述挥发性有机物分析模块均与所述第二传输支路相连接。


6.根据权利要求5所述的航空器发动机尾气排放检测系统，其特征在于：所述在线分析装置还包括颗粒物检测模块，用于检测尾气中的颗粒物的数量和质量；所述离线分析装置还包括四通道颗粒物分析模块；所述航空器发动机尾气排放检测系统还包括第三传输支路及位于所述第三传输支路上的第四温控器，所述第三传输支路与所述分流阀远离所述传输管路的一端相连接，所述颗粒物检测模块和所述四通道颗粒物分析模...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡磬遥，黄成，陈志雄，徐冲，
申请(专利权)人：上海市环境科学研究院，上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海;31