一种可清除管路内残留水的喷雾系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可清除管路内残留水的喷雾系统，属于冰风洞试验装置领域，利用换向阀将通入喷嘴的水改变为压缩空气，通过压缩空气排出管路和喷嘴中的水，解决了管路以及喷嘴中的水结冰造成管路和喷嘴堵塞的问题。本发明专利技术包括喷雾部分和测控部分；依靠换向阀交替向喷嘴通入压缩空气和水，利用压缩空气吹出管路和喷嘴中的水，实现清除管路中的残留水，防止管路和喷嘴结冰；而且本发明专利技术的测控部分可以自动调节通往喷嘴的压缩空气的温度和压力，并监测储水箱中的水位，减少人力控制成本，操作简单方便。方便。方便。

【技术实现步骤摘要】
一种可清除管路内残留水的喷雾系统


[0001]本专利技术属于冰风洞试验装置领域，具体涉及一种可清除管路内残留水的喷雾系统。

技术介绍

[0002]飞机结冰一直是影响飞行安全的最严重危害之一，根据美国国家运输安全委员会的统计数据，在1982年至2000年期间，共发生了近600起飞机结冰事故，导致超过800人丧生，从2003年到2008年，与飞机结冰的事故又新增了近400 起。为了对结冰机理和防/除冰系统设计及有效性验证进行，各个航空类学校和科研院所搭建了各种尺寸的冰风洞，其中包括一些结构简单的“半封闭”式风洞。“半封闭”风洞的风道一般放置于一个封闭的保温环境中，大致分为三个部分：入口段、试验段、扩压段；在试验段和扩压段的之间，安装引射器或是风扇，驱动试验段内空气达到理想风速；流出风道的低温空气会再循环进入风道，所以称为“半封闭”式冰风洞。
[0003]为了得到特定尺寸的过冷水滴，冰风洞还会安装一套喷雾系统。喷雾系统由测控部分、气源、储水箱和喷嘴四个部分组成。喷嘴设有气、液两路，压缩空气由气路入口进入喷嘴与液体混合后经喷口高速喷出，产生细小的水滴颗粒。通过调整喷嘴气、液两路的压力比可控制喷雾量和水滴大小，从而模拟出结冰试验所需的不同水滴直径和液态水含量。为防止系统结冰，一般将测控组件、储水箱和气源放置在冰风洞外的常温环境中，仅将喷嘴放置在冰风洞的风道前。在试验间隙，为了保证空气中的液态水含量，喷雾系统往往停止产生水滴，由于喷嘴直接放置于试验环境中，环境温度较低，当喷雾系统停止喷水后，系统中的水会积聚在喷嘴前端管路和喷嘴内，在低温环境下会结冰，造成喷嘴前端管路或喷嘴堵塞，无法再次正常使用，需要将系统恢复常温后将堵塞的冰融化后再进行试验，增加试验的时间，因此，很有必要设计一种喷雾系统，在不产生水滴的时候清除暴露在低温环境中的系统管路中的水，避免在低温环境下结冰造成管路堵塞。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种可清除管路内残留水的喷雾系统，利用换向阀将通入喷嘴的水改变为压缩空气，通过压缩空气排出管路和喷嘴中的水，解决了管路以及喷嘴中的水结冰造成管路和喷嘴堵塞的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种可清除管路内残留水的喷雾系统，包括：喷雾部分和测控部分；所述喷雾部分包括气源1、气路、水路；气源1出口分为两路，一路连接气路，一路连接水路；
[0007]所述气路包括气路减压阀21、气路空气加热器41、气路温度传感器51、气路压力传感器31；气路减压阀21进口连接气源1气路出口，气路减压阀21出口连接气路空气加热器41进口，气路空气加热器41出口连接气路温度传感器 51进口，气路温度传感器51出口连接气路压力传感器31进口，气路压力传感器31出口接入喷嘴9的气路入口；
[0008]所述水路包括水路减压阀22、储水箱7、水路液体加热器42、换向阀8；水路减压阀22进口连接气源1的水路出口，水路减压阀22出口处安装水路压力传感器32，水路压力传感器32后水路分为两路，一路直接接入换向阀8的气路入口端，另一路接到储水箱7的供气口，储水箱7的出水口接到水路液体加热器 42的入口，水路液体加热器42的出口连接水路温度传感器52的进口，水路温度传感器52的出口接入换向阀8的水路入口端，换向阀8的出口连接到喷嘴9 的水路入口；
[0009]所述测控部分包括控制组件10、喷雾控制开关14；控制组件10的信号采集端连接气路空气压力传感器31、水路压力传感器32、气路温度传感器51、水路温度传感器52和喷雾控制开关14；控制组件10的信号输出端连接到气路减压阀21、水路减压阀22、气路空气加热器41、水路液体加热器42、换向阀8。
[0010]以上所述结构中，储水箱7中放置水位计6，水位计6连接控制组件10的信号采集端；测控部分还包括水位信号灯11，水位信号灯11连接控制组件10 的信号输出端；
[0011]喷嘴9处于低温环境下，放置在冰风洞的风道入口处；连接换向阀出口和喷嘴水路入口的管道12和连接气路压力传感器和喷嘴气路入口的管道13穿过低温环境与外界常温环境的隔板，连接换向阀出口和喷嘴水路入口的管道12和连接气路压力传感器和喷嘴气路入口的管道13外包裹保温材料；除了连接换向阀出口和喷嘴水路入口的管道12、连接气路压力传感器和喷嘴气路入口的管道13和喷嘴9外，其他部件均安装在常温环境下。
[0012]有益效果：本专利技术提供了一种可清除管路内残留水的喷雾系统，通过在喷嘴水路前端设置换向阀，在需要喷嘴产生微小水滴时，换向阀将水路接通，气路关闭，将水送至喷嘴，喷嘴在气路压缩空气作用下，将水喷出，产生微小水滴；在不需要喷嘴产生微小水滴时，换向阀将气路接通，水路关闭，通过压缩空气将喷嘴前端管路中的水通过喷嘴排出，然后持续通入压缩气体，保证整个管路和喷嘴畅通，不会结冰堵塞。本专利技术系统设置控制组件和传感器，用于控制整个系统，减少了人力控制成本，喷雾系统的操作也更加简单；控制组件根据设定的喷嘴所需气路压力和水路压力，控制气路减压阀和水路减压阀开度，并通过气路空气压力传感器和水路供气压力传感器进行反馈调节，保证喷嘴的气路供气压力和水路供气压力比稳定；控制组件根据设定的水路供水温度和气路供气温度，控制气路空气加热器和水路液体加热器的加热功率，并通过气路温度传感器和水路温度传感器进行反馈调节，保证气路供气温度和水路供水温度的稳定；控制组件根据开关获取是否需要喷水的信息，控制换向阀的工作状况并对换向阀进行控制；控制组件通过水位计获取水位信息，通过水位信号灯提示水位信息。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例中系统结构连接关系示意图；
[0014]图2是本专利技术实施例中喷雾系统正常产生微小水滴时管路中压缩空气和水的流动示意图；
[0015]图3是本专利技术实施例中喷雾系统排出管路上水时管路中压缩空气和水的流动示意图；
[0016]图4是本专利技术实施例中喷雾系统的测控部分线路连接示意图；
[0017]图中：1是气源，21是气路减压阀，22是水路减压阀，31是气路压力传感器，32是水
路压力传感器，41是气路空气加热器，42是水路液体加热器，51 是气路温度传感器，52是水路温度传感器，6是水位计，7是储水箱，8是换向阀，9是喷嘴，10是控制组件，11是水位信号灯，12是连接换向阀8出口和喷嘴9水路入口的管道，13是连接31是气路压力传感器和喷嘴9气路入口的管道， 14是喷雾控制开关。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明：
[0019]如图1所示，一种可清除管路内残留水的喷雾系统，包括：喷雾部分和测控部分；所述喷雾部分包括气源1、气路、水路；气源1出口分为两路，一路连接气路，一路连接水路；
[0020]所述气路包括气路减压阀21、气路空气加热器41、气路温度传感器51、气路压力传感器31；气路减压阀21进口连接气源1气路出口，气路减压阀21出口连接气路空气加热器41进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可清除管路中残留水的喷雾系统，其特征在于，包括：喷雾部分和测控部分；所述喷雾部分包括气源(1)、气路、水路；气源(1)出口分为两路，一路连接气路，一路连接水路；所述气路包括气路减压阀(21)、气路空气加热器(41)、气路温度传感器(51)、气路压力传感器(31)；气路减压阀(21)进口连接气源(1)气路出口，气路减压阀(21)出口连接气路空气加热器(41)进口，气路空气加热器(41)出口连接气路温度传感器(51)进口，气路温度传感器(51)出口连接气路压力传感器(31)进口，气路压力传感器(31)出口接入喷嘴(9)的气路入口；所述水路包括水路减压阀(22)、储水箱(7)、水路液体加热器(42)、换向阀(8)；水路减压阀(22)进口连接气源(1)的水路出口，水路减压阀(22)出口处安装水路压力传感器(32)，水路压力传感器(32)后水路分为两路，一路直接接入换向阀(8)的气路入口端，另一路接到储水箱(7)的供气口，储水箱(7)的出水口接到水路液体加热器(42)的入口，水路液体加热器(42)的出口连接水路温度传感器(52)的进口，水路温度传感器(52)的出口接入换向阀(8)的水路入口端，换向阀(8)的出口连接到喷嘴(9)的水路入口；所述测控部分包括控制组件(10)、喷雾控制开关(14)；控制组件(10)的信号采集端连接气路空气压力传感器(31)、水路压力传感器(32)、气...

【专利技术属性】
技术研发人员：史儒鑫，陈维建，马轶凡，程前，韩笑，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：