飞机电动环控系统的热湿特性试验平台技术方案

本发明专利技术公开一种飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，属于实验平台技术领域，包括风机、压气机、喷雾装置、工质检测装置和换热器，换热器包括热边入口、冷边入口、热边出口和冷边出口；喷雾装置包括第一喷嘴和第二喷嘴；风机的出口与冷边入口通过第一管道连通；第一喷嘴设置在风机的出口处用于向第一管道中喷水雾；风机用于将换热工质输送至换热器中；压气机的出口与热边入口通过第二管道连通；第二喷嘴用于向压气机的进口喷雾；压气机用于将换热工质输送至换热器中；换热工质包括空气和喷雾，工质检测装置用于检测换热工质的物理性能。本发明专利技术能够综合考虑换热器与电动压气机的湿工况测试，更真实地模拟飞机电动环控系统实际运行状态。际运行状态。际运行状态。

【技术实现步骤摘要】
飞机电动环控系统的热湿特性试验平台


[0001]本专利技术涉及实验平台
，特别是涉及一种飞机电动环控系统的热湿特性试验平台。

技术介绍

[0002]飞机座舱环境控制系统(EnvironmentalControlSystem，ECS)，简称环控系统，是维持飞机座舱内部压力、温度/湿度及空气品质等环境参数的重要保障，为飞行员及乘客创造正常舒适的生活环境。现代飞机的环控系统多采用空气循环制冷系统(AirCyclerefrigerationSystem，ACS)，ACS主要由换热器(包括初级散热器、次级散热器、回热器以及冷凝器)、空气循环机(包括压气机、风扇和涡轮)和水分离器三大部分构成。
[0003]传统的ACS采用的气源是发动机引气，而相比传统ACS，电动环控系统取消发动机引气，改为采用电机驱动压气机压缩外界空气作为高压气源，为环控系统供气。所以，从电动环控系统工作原理可知，换热器与电动压气机均为电动环控系统的关键部件。其中，电动压气机为电动环控系统供气，换热器承担了电动环控系统的主要传热过程，并且换热器的运行工况大部分为空气
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水混合工质下的热湿工况。飞机电动环控系统中电动压气机与换热器往往串联使用，内部流动同一工质，就工质热力参数而言存在互相关联与影响。但是现有技术中换热器研究领域中，大部分以干空气介质为主，尚未见到针对飞机电动环控系统的换热器与电动压气机进行热湿特性试验的试验平台设计。因此，现有技术无法综合考虑这两大部件的湿工况测试，无法更真实地模拟飞机电动环控系统实际运行状态。r/>
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，能够综合考虑换热器与电动压气机的湿工况测试，更真实地模拟飞机电动环控系统实际运行状态。
[0005]本专利技术提供一种飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，
[0006]包括：风机、压气机、喷雾装置、工质检测装置和换热器，所述换热器包括热边入口、冷边入口、热边出口和冷边出口；
[0007]所述喷雾装置包括第一喷嘴和第二喷嘴；
[0008]所述风机的出口与所述冷边入口通过第一管道连通；所述第一喷嘴设置在所述风机的出口处用于向所述第一管道中喷水雾；所述风机用于将换热工质输送至换热器中；
[0009]所述压气机的出口与所述热边入口通过第二管道连通；所述第二喷嘴用于向所述压气机的进口喷雾；所述压气机用于将所述换热工质输送至换热器中；
[0010]所述换热工质包括空气和喷雾，所述工质检测装置用于检测所述换热工质的物理性能。
[0011]优选的，所述工质检测装置包括第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和第四检测装置，所述热边入口、所述冷边入口、所述热边出口、所述冷边出口和所述风机的出口均设置有第一检测装置，所述第一检测装置用于检测工质的温度、湿度和压力，所述第二
检测装置的一端设置在所述冷边入口，另一端设置在所述冷边出口，所述第二检测装置检测所述冷边入口和所述冷边出口的压差；所述第一喷嘴与所述冷边入口之间、所述第二喷嘴与所述压气机的进口之间均设置有所述第三检测装置，所述第三检测装置用于检测所述喷雾的水滴粒径，所述热边出口和所述冷边出口均设置一个所述第四检测装置，所述第四检测装置用于检测所述换热工质的质量流量。
[0012]优选的，所述第一检测装置为压力变送器、温度变送器和湿度变送器。
[0013]优选的，所述第二检测装置为压差变送器。
[0014]优选的，所述第三检测装置包括第一激光粒度仪和第二激光粒度仪，所述第一激光粒度仪设置在所述所述第一喷嘴与所述冷边入口之间，用于检测所述第一喷嘴喷出的喷雾中的水滴粒径；所述第二激光粒度仪设置在所述第二喷嘴与所述压气机的进口之间，用于检测所述第二喷嘴喷出的喷雾中的水滴粒径。
[0015]优选的，还包括计算机，所述计算机与所述第一激光粒度仪、所述第二激光粒度仪通信连接，所述计算机用于接收并处理所述所述第一激光粒度仪、所述第二激光粒度仪的测量信号。
[0016]优选的，所述第四检测装置包括第一质量流量计和第二质量流量计，所述第一质量流量计设置在所述冷边出口，用于检测所述冷边出口处的所述换热工质的质量流量，所述第二质量流量计用于设置在所述热边出口，用于检测所述热边出口处的所述换热工质的质量流量。
[0017]优选的，还包括第一调频器，所述第一调频器与所述风机电连接，所述第一调频器用于为所述风机供电并能够控制所述风机输送的流量。
[0018]优选的，还包括第二调频器，所述第二调频器与所述压气机电连接，所述第二调频器用于为所述压气机供电并能够控制所述压气机输送的流量。
[0019]优选的，所述喷雾装置还包括空压机和压力水罐，所述压力水罐包括进气口和出水口，所述空压机的出口与所述第一喷嘴的进气口、所述进气口和所述第二喷嘴的进气口连通，所述压力水罐的出水口与所述第一喷嘴的进水口、第二喷嘴的进水口连通。
[0020]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0021]本专利技术通过在飞机电动环控系统中加入喷雾装置和工质检测装置，喷雾装置能够向系统中喷洒喷雾，使系统在湿工况下运行；并且，工质检测装置能够检测换热工质的物理性能，包括换热工质的温度、湿度、压力、不同部位的压力差和流量等物理性能，可以根据具体的实验设置具体的检测项目和检测位置。从而能够实现在换热器的研究中，使用包含喷雾换热介质进行换热，从而能够针对飞机电动环控系统的换热器与压气机进行热湿特性试验，包括换热器热湿特性试验、压气机热湿特性试验、关键部件(换热器与压气机)热湿特性综合试验。能够综合考虑这两大部件的湿工况测试，能够更加真实地模拟飞机电动环控系统的运行状态。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获
得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术提供的飞机电动环控系统的热湿特性试验平台的结构示意图；
[0024]图2为本专利技术提供的环境检测装置的结构示意图。
[0025]其中：1
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电动压气机；2
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观察窗；3
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第二激光粒度仪；4
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导管；5
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第二喷嘴；6
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第五阀门；7
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第四阀门；8
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空压机；9
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压力水罐；10
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第一阀门；11
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压力变送器；12
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第三阀门；13
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第二水流量计；14
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第二阀门；15
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第一水流量计；16
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风机；17
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第一调频器；18<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，其特征在于，包括：风机、压气机、喷雾装置、工质检测装置和换热器，所述换热器包括热边入口、冷边入口、热边出口和冷边出口；所述喷雾装置包括第一喷嘴和第二喷嘴；所述风机的出口与所述冷边入口通过第一管道连通；所述第一喷嘴设置在所述风机的出口处用于向所述第一管道中喷水雾；所述风机用于将换热工质输送至换热器中；所述压气机的出口与所述热边入口通过第二管道连通；所述第二喷嘴用于向所述压气机的进口喷雾；所述压气机用于将所述换热工质输送至换热器中；所述换热工质包括空气和喷雾，所述工质检测装置用于检测所述换热工质的物理性能。2.根据权利要求1所述的飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，其特征在于，所述工质检测装置包括第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和第四检测装置，所述热边入口、所述冷边入口、所述热边出口、所述冷边出口和所述风机的出口均设置有第一检测装置，所述第一检测装置用于检测工质的温度、湿度和压力，所述第二检测装置的一端设置在所述冷边入口，另一端设置在所述冷边出口，所述第二检测装置检测所述冷边入口和所述冷边出口的压差；所述第一喷嘴与所述冷边入口之间、所述第二喷嘴与所述压气机的进口之间均设置有所述第三检测装置，所述第三检测装置用于检测所述喷雾的水滴粒径，所述热边出口和所述冷边出口均设置一个所述第四检测装置，所述第四检测装置用于检测所述换热工质的质量流量。3.根据权利要求2所述的飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，其特征在于，所述第一检测装置为压力变送器、温度变送器和湿度变送器。4.根据权利要求2所述的飞机电动环控系统的热湿特性试验平台，其特征在于，所述第二检测装置为压差变送器。5.根据权利要求2所述的飞机电动环控系统的热湿特性试验平台...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涵，张兴娟，杨开春，杨春信，王超，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：