一种连续式风洞气流温度冷却系统技术方案

技术编号:33840731 阅读:38 留言:0更新日期:2022-06-16 12:06
本发明专利技术属于高速风洞试验设备技术领域,公开了一种连续式风洞气流温度冷却系统。该冷却系统包括位于风洞内部的热交换设备和位于风洞外部的循环水系统;循环水系统包括水池、冷却塔和板式换热器;板式换热器的前段为热侧,板式换热器的后段为冷侧,板式换热器的热侧和冷侧进行热量交换;热侧与热交换设备之间通过闭式回水水路、闭式供水水路构成闭式水路;冷侧与水池、冷却塔、开式供水水路、开式回水水路构成开式水路。该冷却系统采用开式水路与闭式水路相组合的形式,既能保证狭小水流流道的冷却要求,又能降低建设、运行和维护成本;能够满足连续式风洞大功率、宽工况、高精度的综合要求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种连续式风洞气流温度冷却系统


[0001]本专利技术属于高速风洞试验设备
,具体涉及一种连续式风洞气流温度冷却系统。

技术介绍

[0002]某连续式风洞是一座回流式风洞,主要由压缩机、洞体结构、测控系统、冷却水系统等组成。压缩机对空气做功产生的热能将导致风洞内的空气温度持续上升,研究科学合理、切实可行的气流温度冷却装置,避免高温空气破坏风洞洞体结构和干扰影响风洞试验结果,具有较大的科研价值和重要的工程意义。
[0003]开展冷却系统设计面临的主要技术难点包括以下三个方面:一是风洞换热量大;二是工况点多,换热需求范围宽、跨度大,各种不同工况多达几十种,控制难度大;三是精度要求高,在满足超大流量、宽工况的前提下还要将气流温度波动控制在
±
0.5℃,对温度的精准控制和调节提出了极为严格的要求。
[0004]当前,亟需发展一种连续式风洞气流温度冷却系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种连续式风洞气流温度冷却系统。
[0006]本专利技术的一种连续式风洞气流温度冷却系统,所述的连续式风洞气流温度冷却系统用于某连续式风洞,在该连续式风洞的洞体回路上,沿试验气流方向设置有试验区域、压缩机和热交换设备,冷气流进入试验区域,完成风洞试验后流出,再进入压缩机压缩,形成热气流,热气流经热交换设备冷却后得到冷气流,冷气流继续进入试验区域进行风洞试验,冷气流和热气流在洞体回路循环往复;其特点是,所述的连续式风洞气流温度冷却系统包括位于风洞内部的热交换设备和位于风洞外部的循环水系统;循环水系统包括水池、冷却塔和板式换热器;冷却塔入水口为开式回水水路的进水管道,冷却塔出水口通向水池;板式换热器的前段为热侧,板式换热器的后段为冷侧,板式换热器的热侧和冷侧进行热量交换;热侧与热交换设备之间通过闭式回水水路、闭式供水水路构成闭式水路,闭式水路的水流运动方向为热侧、闭式供水水路、热交换设备、闭式回水水路、热侧;冷侧与水池、冷却塔、开式供水水路、开式回水水路构成开式水路,开式水路的水流运动方向为冷侧、开式回水水路、冷却塔、水池、开式供水水路、冷侧;热侧通过闭式供水水路将冷却水Ⅰ送入热交换设备,再通过闭式回水水路将经热交换获得的热水Ⅰ流回热侧;热侧的热水Ⅰ与冷侧的冷却水Ⅱ在板式换热器内进行热交换,交换后得到的冷却水Ⅰ继续经闭式供水水路送入热交换设备,交换后得到的热水Ⅱ经开式回水水路进入冷却塔进行冷却,再流入水池,得到冷却水Ⅱ,冷却水Ⅱ经开式供水水路进入板式换热器冷侧继续进行热交换;冷却塔用于冷却开式回水水路的热水Ⅰ。
[0007]进一步地,所述的热交换设备采用液

气换热的方式。
[0008]进一步地,所述的闭式回水水路和闭式供水水路均采用不锈钢管路。
[0009]进一步地,所述的开式供水水路和开式回水水路均采用碳钢管路。
[0010]本专利技术的连续式风洞气流温度冷却系统,采用开式水路与闭式水路相组合的形式,既能保证狭小水流流道的冷却要求,又能降低建设、运行和维护成本;能够满足连续式风洞大功率、宽工况、高精度的综合要求,为连续式风洞结构运行安全以及风洞试验的顺利开展提供科学、新颖、合理的技术储备。还可为类似回流式实验设备的气流冷却提供参考方案,能够推广应用于回流壳体中高温空气的冷却与温度调节

附图说明
[0011]图1为本专利技术的连续式风洞气流温度冷却系统的结构示意图。
[0012]图中,1.压缩机;2.试验区域;3.冷气流;4.洞体回路;5.热交换设备;6.闭式回水水路;7.闭式供水水路;8.板式换热器;9.开式供水水路;10.冷却塔;11.水池;12.循环水系统;13.开式回水水路;14.热气流。
具体实施方式
[0013]下面结合附图和实施例详细说明本专利技术。
[0014]如图1所示,本专利技术的连续式风洞气流温度冷却系统用于某连续式风洞,在该连续式风洞的洞体回路4上,沿试验气流方向设置有试验区域2、压缩机1和热交换设备5,冷气流3进入试验区域2,完成风洞试验后流出,再进入压缩机1压缩,形成热气流14,热气流14经热交换设备5冷却后得到冷气流3,冷气流3继续进入试验区域2进行风洞试验,冷气流3和热气流14在洞体回路4循环往复;所述的连续式风洞气流温度冷却系统包括位于风洞内部的热交换设备5和位于风洞外部的循环水系统12;循环水系统12包括水池11、冷却塔10和板式换热器8;冷却塔10入水口为开式回水水路13的进水管道,冷却塔10出水口通向水池11;板式换热器8的前段为热侧,板式换热器8的后段为冷侧,板式换热器8的热侧和冷侧进行热量交换;热侧与热交换设备5之间通过闭式回水水路6、闭式供水水路7构成闭式水路,闭式水路的水流运动方向为热侧、闭式供水水路7、热交换设备5、闭式回水水路6、热侧;冷侧与水池11、冷却塔10、开式供水水路9、开式回水水路13构成开式水路,开式水路的水流运动方向为冷侧、开式回水水路13、冷却塔10、水池11、开式供水水路9、冷侧;热侧通过闭式供水水路7将冷却水Ⅰ送入热交换设备5,再通过闭式回水水路6将经热交换获得的热水Ⅰ流回热侧;热侧的热水Ⅰ与冷侧的冷却水Ⅱ在板式换热器8内进行热交换,交换后得到的冷却水Ⅰ继续经闭式供水水路7送入热交换设备5,交换后得到的热水Ⅱ经开式回水水路13进入冷却塔10进行冷却,再流入水池11,得到冷却水Ⅱ,冷却水Ⅱ经开式供水水路9进入板式换热器8冷侧继续进行热交换;冷却塔10用于冷却开式回水水路13的热水Ⅰ。
[0015]进一步地,所述的热交换设备5采用液

气换热的方式。
[0016]进一步地,所述的闭式回水水路6和闭式供水水路7均采用不锈钢管路。
[0017]进一步地,所述的开式供水水路9和开式回水水路13均采用碳钢管路。
[0018]实施例1本实施例的循环水系统12采用开式水路与闭式水路相组合的形式,开式水路为普通工业用水,水量约为28000m3/h,管路材质为碳钢,在满足使用需求的前提下,可有效降低建设成本和运行成本;闭式水路为经过特殊处理的除盐水,水量约为22000m3/h,管路材质为不锈钢,确保水流在狭小流道内不会出现锈蚀、结垢和卡阻等现象,保证设备安全。
[0019]尽管本专利技术的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域。对于熟悉本领域的人员而言,在不脱离本专利技术原理的前提下,可容易地实现另外的改进和润饰,本专利技术并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续式风洞气流温度冷却系统,所述的连续式风洞气流温度冷却系统用于连续式风洞,在该连续式风洞的洞体回路(4)上,沿试验气流方向设置有试验区域(2)、压缩机(1)和热交换设备(5),冷气流(3)进入试验区域(2),完成风洞试验后流出,再进入压缩机(1)压缩,形成热气流(14),热气流(14)经热交换设备(5)冷却后得到冷气流(3),冷气流(3)继续进入试验区域(2)进行风洞试验,冷气流(3)和热气流(14)在洞体回路(4)循环往复;其特征在于,所述的连续式风洞气流温度冷却系统包括位于风洞内部的热交换设备(5)和位于风洞外部的循环水系统(12);循环水系统(12)包括水池(11)、冷却塔(10)和板式换热器(8);冷却塔(10)入水口为开式回水水路(13)的进水管道,冷却塔(10)出水口通向水池(11);板式换热器(8)的前段为热侧,板式换热器(8)的后段为冷侧,板式换热器(8)的热侧和冷侧进行热量交换;热侧与热交换设备(5)之间通过闭式回水水路(6)、闭式供水水路(7)构成闭式水路,闭式水路的水流运动方向为热侧、闭式供水水路(7)、热交换设备(5)、闭式回水水路(6)、热侧;冷侧与水池(11)、冷却塔(10)、开式...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙常新裴海涛庞旭东陈振华李增军杨毅晟尹永涛林辰龙顾海涛孟少飞王葳
申请(专利权)人:中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1