【技术实现步骤摘要】
本申请涉及航空航天和传热，具体涉及一种相变热沉地面试验供水系统及其控制方法。
技术介绍
1、由于航空航天领域系统研究的特殊性，空间热控系统在地面试验研究过程中，需要完全模拟空间高真空环境。由于高真空环境与地面环境不同，为使地面试验中水的物理状态与在真空环境中的一致，需要采用一定的气液分离技术制取符合高真空环境的介质水。水升华器是空间热控系统中的重要冷却部件，利用水的巨大升华潜热冷却卫星热控环路。因此，需要通过相应的供水系统为水升华器提供符合高真空环境的介质水，用以完成地面试验研究。
2、现有的供水系统需要通过拆卸更换液体减压阀来调节系统出口压力，且缺少相应的安全措施，用以保障气体压力和流量。
技术实现思路
1、本申请的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种相变热沉地面试验供水系统及其控制方法。
2、为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：
3、第一方面，本申请提出一种相变热沉地面试验供水系统，包括隔膜贮水箱、抽真空装置、高压充气装置、加注管路和控制装置；
4、所述隔膜贮水箱内通过隔膜分为气腔和液腔；所述液腔与外部水源相连；
5、所述加注管路一端与所述液腔相连，另一端与外部水升华器相连；
6、所述高压充气装置与所述气腔相连，高压充气装置与气腔之间设置有安全阀，安全阀通过第一排出口与外部连通；
7、所述抽真空装置分别连接所述气腔、所述液腔和所述加注管路的另一端；
8、所述控制装置，
9、优选地，所述加注管路包括第一加注主管路、第二加注主管路、第一加注支管路和第二加注支管路；
10、所述第一加注主管路一端与所述液腔相连，另一端分别连接所述第一加注支管路的一端和所述第二加注支管路的一端；
11、所述第一加注支管路的另一端和所述第二加注支管路的另一端均连接所述第二加注主管路的一端；
12、所述第二加注主管路的另一端通过第二排出口与外部水升华器相连；
13、所述抽真空装置连接所述第二加注主管路的另一端。
14、优选地，所述第一加注支管路上，从一端至另一端依次设置有手动调节阀和第二流阻器；
15、第二加注支管路上，从一端至另一端依次设置有机械减压阀和质量流量控制器；
16、机械减压阀和质量流量控制器均连接控制装置，控制装置用于对机械减压阀和质量流量控制器进行控制。
17、优选地，第一加注主管路上，从一端至另一端依次设置有过滤器、第一手动截止阀和第一流阻器。
18、优选地，第二加注主管路上，从一端至另一端依次设置有流量计和第二手动截止阀；
19、流量计与控制装置相连；
20、抽真空装置依次通过第三抽气口和第三手动截止阀，连接于流量计和第二手动截止阀之间。
21、优选地，高压充气装置为高压氮气瓶；
22、高压充气装置依次通过第一加注口和第五手动截止阀连接气腔；
23、安全阀连接于第五手动截止阀和气腔之间。
24、优选地，抽真空装置为真空泵；
25、抽真空装置依次通过第一抽气口和第四手动截止阀连接气腔，并依次通过第二抽气口和第六手动截止阀连接液腔；
26、外部水源依次通过第二加注口和第七手动截止阀连接液腔。
27、优选地，所述安全阀与气腔之间设置有第一高压压力传感器；
28、所述过滤器和液腔之间设置有第二高压压力传感器；
29、所述第一手动截止阀和第一流阻器之间设置有第一温度传感器和第三高压压力传感器；
30、所述第三手动截止阀和流量计之间设置有低压压力传感器和第二温度传感器；
31、所述第一高压压力传感器、第二高压压力传感器、第一温度传感器、第三高压压力传感器、低压压力传感器和第二温度传感器均连接控制装置。
32、第二方面，本申请提出一种上述相变热沉地面试验供水系统的控制方法，其特征在于，包括：
33、s1，关闭加注管路，向隔膜贮水箱内注入预设量的水；
34、s2，通过抽真空装置对气腔抽真空；
35、s3，将隔膜贮水箱倒置，同时对气腔和液腔持续抽真空，使隔膜贮水箱内的水形成去气水；
36、s4，通过抽真空装置对加注管路抽真空；
37、s5，使隔膜贮水箱正放，开启加注管路，通过高压充气装置向隔膜贮水箱内加压，使去气水从液腔内进入加注管路，经加注管路注入水升华器，且注入过程中通过控制装置采集并控制加注管路上不同位置的流量、压力和温度。
38、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
39、本申请提出一种相变热沉地面试验供水系统，采用隔膜贮水箱，可通过调节隔膜贮水箱一侧气体压力，使隔膜贮水箱变压力供水，能够适用于更多场景。配合使用抽真空装置，能够抽取隔膜贮水箱内的气体，使其中的水成为去气水，抽取加注管路中的气体，使得加注过程中去气水中不会混入气体，供水系统可以制取与空间高真空环境相一致的流体介质。另外，设置安全阀能够监控加注过程中的压力，避免因压力过大造成系统安全问题。整个系统结构简单，使用便捷，操作方便，且可保证供水过程中介质洁净度。
40、本申请还提出了一种相变热沉地面试验供水系统的控制方法，基于上述供水系统，具备上述供水系统的全部优势。
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1.一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，包括隔膜贮水箱(1)、抽真空装置(2)、高压充气装置(3)、加注管路和控制装置(5)；
2.根据权利要求1所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述加注管路包括第一加注主管路(41)、第二加注主管路(42)、第一加注支管路(43)和第二加注支管路(44)；
3.根据权利要求2所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述第一加注支管路(43)上，从一端至另一端依次设置有手动调节阀(V4)和第二流阻器(R2)；
4.根据权利要求3所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述第一加注主管路(41)上，从一端至另一端依次设置有过滤器(F1)、第一手动截止阀(V1)和第一流阻器(R1)。
5.根据权利要求4所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述第二加注主管路(42)上，从一端至另一端依次设置有流量计(L2)和第二手动截止阀(V5)；
6.根据权利要求5所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述高压充气装置(3)为高压氮气瓶；
7.根据
8.根据权利要求7所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述安全阀(V9)与气腔(11)之间设置有第一高压压力传感器(P1)；
9.一种权利要求1至8任一所述相变热沉地面试验供水系统的控制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，包括隔膜贮水箱(1)、抽真空装置(2)、高压充气装置(3)、加注管路和控制装置(5)；
2.根据权利要求1所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述加注管路包括第一加注主管路(41)、第二加注主管路(42)、第一加注支管路(43)和第二加注支管路(44)；
3.根据权利要求2所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述第一加注支管路(43)上，从一端至另一端依次设置有手动调节阀(v4)和第二流阻器(r2)；
4.根据权利要求3所述一种相变热沉地面试验供水系统，其特征在于，所述第一加注主管路(41)上，从一端至另一端依次设置有过滤器(f1)、第一手动截止阀(v1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐国斌，贺博，赵文华，夏冰戈，辜月，王军，任攀玉，
申请(专利权)人：西咸新区斡丰流体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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