基于超级电容的高超声速风洞加热器系统及其控制方法技术方案

技术编号:41272813 阅读:32 留言:0更新日期:2024-05-11 09:26
本申请公开了一种基于超级电容的高超声速风洞加热器系统及其控制方法,所述系统包括加热器,所述加热器包括:超级电容电池组,用于提供电能;功率调节器,与所述超级电容电池组电路连接,用于加热过程中电能的稳定输出,并可根据控制逻辑进行电压控制;电热材料,与所述功率调节器电路连接,用于将功率调节器输出的稳定电能转换为热能与流入加热器的气流进行换热。本申请具有瞬时放电功率大、充放电循环寿命次数多的特点,以超级电容电池组作为高超声速风洞直热式加热器供电系统,解决加热器供电系统难题,可实现暂冲大功率加热器直热式供电;本申请成本较低,不需要复杂的供配电系统等,能够高效地实现直热式加热器出口温度控制。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及高超声速风洞,特别涉及一种基于超级电容的高超声速风洞加热器系统及其控制方法


技术介绍

1、常规高超声速风洞主要由高压气源、稳定段、喷管、试验段和真空系统等组成,风洞运行时高压气体经过喷管膨胀加速到试验段,在试验段建立高超声速气流。对于高超声速风洞,由于马赫数较高,气流膨胀加速过程中温度降低,这时不仅水蒸气和二氧化碳会发生冷凝,而且空气组分本身也可能发生冷凝。为避免气体过饱和而冷凝,需增设各式加热器对气体进行加热,使风洞在无凝结条件下运行。

2、目前广泛采用的加热器,按照加热方式的不同,分为直热式和蓄热式两种。蓄热式加热器需要给蓄热元件提前预热,然后蓄热元件再对试验气流加热,根据预热方式的不同分为电预热、燃气预热、燃油预热三种。蓄热体一般采用多孔层板、刚玉陶瓷球等。在风洞运行前,需要预先对蓄热体进行加热,加热时间较长,通常时间为小时量级,同时由于热量储存在蓄热体中,因此对加热器的隔热要求更高,防止储存的热量耗散。

3、直热式加热器不需要提前蓄热,能够实现空气的即时加热,直接加热试验气流,几乎不需要预热时间,并且由于空气直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,包括加热器(8),其特征在于,所述加热器(8)包括:

2.根据权利要求1所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,所述超级电容电池组(81)的功率为:

3.根据权利要求2所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,所述超级电容电池组(81)中的超级电容模块数量根据放电时间需求计算得到,计算公式为:

4.根据权利要求1所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,所述电热材料(83)采用电热丝或电热带。

5.根据权利要求1所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系...

【技术特征摘要】

1.一种基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,包括加热器(8),其特征在于,所述加热器(8)包括:

2.根据权利要求1所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,所述超级电容电池组(81)的功率为:

3.根据权利要求2所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,所述超级电容电池组(81)中的超级电容模块数量根据放电时间需求计算得到,计算公式为:

4.根据权利要求1所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,所述电热材料(83)采用电热丝或电热带。

5.根据权利要求1所述的基于超级电容的高超声速风洞加热器系统,其特征在于,还包括充电机(10),用于给超级电容电池组(81)充电。

6.根据权利要求5所述的基于超级电容的高超声速风...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵玉新冈敦殿易仕和吴争邦陆小革邓永健
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科技大学
类型:发明
国别省市:

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