本实用新型专利技术涉及航空飞行器防除冰性能测试试验技术领域，公开了一种结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置，包括渐变管、水箱、控制装置和多个喷雾组件，渐变管的顶端高于底端，且渐变管的顶端和底端均设有压力感应装置，沿顶端至底端的方向上，渐变管的横截面积逐渐减小，水箱通过第一管路与渐变管的顶端连通，水箱通过第二管路与渐变管的底端连通，第一管路上设有开关阀和增压泵，以将水箱内的水泵入渐变管的顶端并使水在渐变管内流通，第二管路上设有流量控制阀；控制装置与增压泵、两个压力感应装置均电连接，喷雾组件沿渐变管的长度方向设置。如此设置，在喷雾组件开启之前能够调节好渐变管内供水压力，不存在无效结冰云雾。云雾。云雾。
【技术实现步骤摘要】
结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置
[0001]本技术涉及航空飞行器防除冰性能测试试验
，更具体地说，涉及一种结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置。
技术介绍
[0002]结冰风洞是一种性能复杂的大型特种风洞，是研究飞机在结冰气象条件下飞行时，不同部件迎风表面和探测仪器的机外传感部分的结冰形态、结冰容限及其防(除)冰技术的地面试验设备。其结冰气象条件产生的核心部件是结冰云雾发生装置，结冰云雾发生装置是利用安装在结冰风洞喷雾段中喷雾设备上多根喷雾杆上的喷嘴阵列生成的，结冰云雾的参数是利用调节喷雾设备的供水、供气的压力、温度来实现的。
[0003]结冰风洞喷雾设备的供水压力调节的目标是在较短的时间内将所有喷雾杆上的喷嘴供水压力同步调节到一个指定值。当前在国内外结冰风洞中喷雾系统的供水压力调节的方法主要由以下三种：1、使用单一供水压力源给所有喷雾杆上的喷嘴直接供水，压力参数调节量单一，调节速度快，但无法消除由于喷雾杆之间高度差形成的压力偏差，该方法适合喷雾杆高度差较小的小尺寸的结冰风洞。2、使用单一供水压力源，通过多个调节阀接入各个不同高度的喷雾杆，通过调节阀完成不同高度喷雾杆的压力一致性调节。但是，各个调节阀同时调节时存在参数相互耦合干扰，调节时间长，参数偏差波动较大。适合中等规模的结冰风洞。3、使用多个供水压力源分别对各个不同高度的喷雾杆进行独立供水，各个喷雾杆的压力独立进行调节，调节参数单一，但设备的规模大，各个调节设备硬件偏差要求高，适合较大尺寸的结冰风洞。
[0004]上述的几种方法，均存在喷嘴开启后，需要花费时间调节供水压力，调节时长从十多秒至几十秒不等，均存在十多秒至几十秒的参数无效的结冰云雾覆盖被试件的过程。而在进行短时长，几十秒至一百秒左右的结冰试验时，存在十多秒至几十秒的参数无效的结冰云雾是不可以被接受的，所以时长较短的冰风洞结冰试验受到了严重限制。
[0005]因此，如何解决现有技术中结冰雨雾实验时开启喷嘴后需耗费时间调节供水压力、存在无效结冰云雾试验参数的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
[0006]本技术的目的在于提供一种结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置以解决现有技术中结冰雨雾实验时开启喷嘴后需耗费时间调节供水压力、存在无效结冰云雾试验参数的技术问题。本技术提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0007]本技术提供了一种渐变管，所述渐变管的顶端位置高于底端位置，且所述渐变管的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置和第二压力感应装置，沿所述顶端至所述底端的方向，所述渐变管的横截面积逐渐减小；
[0008]水箱，所述水箱通过第一管路与所述渐变管的顶端相连通，所述水箱通过第二管
路与所述渐变管的底端相连通，所述第一管路上设有开关阀和增压泵，以将所述水箱内的水泵入所述渐变管的顶端并使水在所述渐变管内流通，所述第二管路上设有流量控制阀；
[0009]控制装置，与所述增压泵、所述第一压力感应装置、所述第二压力感应装置均可通信连接；
[0010]多个喷雾组件，沿所述渐变管的长度方向分布，各个所述喷雾组件与所述渐变管均相连通，各个所述喷雾组件与所述渐变管之间均设有第一阀门。
[0011]优选地，所述第一管路包括总管路、第一支路、第二支路，所述总管路的一端与所述水箱相连通，所述总管路的另一端与所述第一支路、所述第二支路均相连通，且所述第一支路与所述水箱相连通，所述第二支路与所述渐变管的顶端相连通，所述开关阀和所述增压泵均设置在所述总管路上，所述第一支路上还设有压力控制阀。
[0012]优选地，所述增压泵由电机驱动工作，所述电机电连接有变频器，且所述变频器与所述控制装置可通信连接。
[0013]优选地，还包括吹扫组件，所述吹扫组件包括吹扫管路以及设置在所述吹扫管路上的第二阀门，所述吹扫管路的一端连通有外部气源、另一端连通所述渐变管的顶端。
[0014]优选地，所述第一阀门和所述第二阀门均为电磁阀。
[0015]优选地，所述渐变管为呈竖直设置的倒锥形结构。
[0016]优选地，所述第二管路上设有流量计。
[0017]优选地，所述第一压力感应装置和所述第二压力感应装置均为压力传感器。
[0018]优选地，各个所述喷雾组件均包括喷雾杆、设置在所述喷雾杆上的多个喷嘴，所述喷嘴沿所述喷雾杆的长度方向排布。
[0019]本技术提供了一种结冰风洞喷雾设备，包括上述的供水压力快速响应装置。
[0020]本技术提供的技术方案中，结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置包括渐变管、水箱、控制装置和多个喷雾组件，其中，渐变管的顶端位置高于底端位置，且渐变管的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置和第二压力感应装置，沿顶端至底端的方向上，渐变管的横截面积逐渐减小；水箱通过第一管路与渐变管的顶端相连通，水箱通过第二管路与渐变管的底端相连通，第一管路上设有开关阀和增压泵，从而将水箱内的水泵入渐变管的顶端并使水在渐变管内流通，且第二管路上还设有流量控制阀；控制装置与增压泵、第一压力感应装置、第二压力感应装置均可通信连接；喷雾组件沿渐变管的长度方向分布，且各个喷雾组件与渐变管均相连通，各个喷雾组件与渐变管之间均设有第一阀门。
[0021]这样一来，先通过开启开关阀和增压泵使水箱内的水泵入渐变管内，并通过调节增压泵使第一压力感应装置和第二压力感应装置所感应的压力值的平均值与试验工况需求值一致；再通过调节流量控制阀，在渐变管内调节出一个合适的流量，在此过程中，通过控制装置使第一压力感应装置和第二压力感应装置所感应的压力值的平均值一直保持恒定。由于沿渐变管顶端至底端的方向、渐变管的横截面积逐渐减小，则此方向上水的流速逐渐增大，使渐变管内形成自上而下的流速梯度，该流速梯度可以形成自上而下的流速静压力梯度，而速度越大动压越大，故底端的动压大于顶端的动压，由于总压值(全压值)包括动压和静压之和，且渐变管内的总压值不变，故底端的水流静压力小于顶端的水流静压力。而渐变管底端的重力压力大于顶端的重力压力，故该静压力梯度与渐变管内流体介质在重力作用下形成的重力压力梯度方向相反，当流量控制阀调节至合适的流量时，顶端和底端的
流速静压力梯度与底端和顶端的重力压力梯度相等，互相抵消，从而使渐变管内各点静压力值达到一致，即实现了调节供水压力的一致性，最后再开启第一阀门，使喷雾组件喷雾。如此设置，整个过程将压力调节和流量调节进行了分步解耦，确保调节过程中两个参数不出现相互干扰，并在开启喷嘴之前就能够将渐变管内的供水压力调节为一致，在开启喷嘴后不存在无效的结冰云雾试验参数。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置，其特征在于，包括：渐变管(1)，所述渐变管(1)的顶端位置高于底端位置，且所述渐变管(1)的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置(3)和第二压力感应装置(4)，沿所述顶端至所述底端的方向，所述渐变管(1)的横截面积逐渐减小；水箱(2)，所述水箱(2)通过第一管路(5)与所述渐变管(1)的顶端相连通，所述水箱(2)通过第二管路(8)与所述渐变管(1)的底端相连通，所述第一管路(5)上设有开关阀(6)和增压泵(7)，以将所述水箱(2)内的水泵入所述渐变管(1)的顶端并使水在所述渐变管(1)内流通，所述第二管路(8)上设有流量控制阀(9)；控制装置(10)，与所述增压泵(7)、所述第一压力感应装置(3)、所述第二压力感应装置(4)均可通信连接；多个喷雾组件，沿所述渐变管(1)的长度方向分布，各个所述喷雾组件与所述渐变管(1)均相连通，各个所述喷雾组件与所述渐变管(1)之间均设有第一阀门(16)。2.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述第一管路(5)包括总管路(501)、第一支路(502)、第二支路(503)，所述总管路(501)的一端与所述水箱(2)相连通，所述总管路(501)的另一端与所述第一支路(502)、所述第二支路(503)均相连通，且所述第一支路(502)与所述水箱(2)相连通，所述第二支路(503)与所述渐变管(1)的顶端相连通，所述开关阀(6)和所述增压泵(7)均设置在所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海天，金沙，魏然，陈鑫，
申请(专利权)人：哈尔滨市航科技术开发有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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