[发明专利]一种冰风洞湿度控制方法及其专用加湿系统

说明书

技术领域

本发明属于防除冰试验技术领域，涉及一种冰风洞湿度控制方法及其专用加湿系统。

背景技术

冰风洞洞体内的湿度对液态水含量（LWC）的控制有较大影响。当相对湿度过低时，喷雾系统喷出的水就会有部分蒸发，保持液态的水量就有所降低；而当过度饱和时，又会有多余的水蒸气从中凝结出来，这样就会改变液态水含量及水滴直径，使得实际参数与预设试验点不相符合，导致结冰环境不真实，试验结果不准确。据国外文献介绍，相对湿度对LWC可能产生的影响增加量最大可到100%，减少量最大可到30%。因此在喷雾前应对洞体内的湿度进行控制，使得湿度达到基本饱合的状态，以保证正常的结冰环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于结冰试验时冰风洞内湿度的控制方法及其专用加湿系统，可以有效地控制风洞内的湿度，保证水含量参数的准确性和试验结果的有效性。

为解决上述问题，本发明的技术方案是：

一种冰风洞湿度控制加湿系统，其特征为：所述加湿系统由喷气装置、湿度控制器、湿度采集装置以及加热装置四部分组成；所述喷气装置设置在冰风洞换热器与第四拐角之间，由专用喷嘴将加热产生的水蒸气垂直冰风洞内主气流方向喷入冰风洞洞体内；喷气装置与加热装置通过管道连接；加热装置设置在冰风洞洞体外，由管道将加热装置产生的水蒸气引入喷气装置；所述湿度采集装置为一湿度传感器，安装在冰风洞稳定段内，可用于测量当前冰风洞内的湿度值；湿度控制器与喷气装置为电气连接，同时湿度控制器与湿度采集装置为电气连接，湿度控制器根据湿度采集装置反馈回的当前湿度来控制喷气装置工作。

一种应用上述加湿系统的冰风洞湿度控制方法，其特征为所述湿度控制方法包括以下步骤：

第一步，开启加热装置，将水加热至产生水蒸气；

第二步，湿度采集装置实时监测冰风洞内的湿度，当湿度低于下限设定值时，湿度控制器开启喷气装置，由喷嘴向冰风洞洞体内喷入水蒸气；

第三步，持续观察湿度采集装置测量的湿度值；

第四步，当湿度达到上限设定值时,湿度控制器关断喷气装置，停止向冰风洞内喷水蒸气。

本发明具有的有益效果是：本发明中的湿度控制方法操作简便，其使用的加湿系统配置简单，能够有效实现冰风洞试验喷雾时洞体内的湿度控制，使水含量能够满足试验要求，保证试验结果的准确性和有效性。

附图说明

图1是本发明中一种冰风洞湿度控制加湿系统的结构框图；

其中，1-加热装置、2-喷气装置、3-冰风洞洞体、4-湿度采集装置、5-湿度控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

根据湿度的概念可知，加湿系统增加的应该是空气中的水蒸气。也就是说，加湿时喷入洞体内的应是气态水，而不是液态水，因此，加湿一定要采用加热产生的水蒸气。

本发明中的湿度控制方法通过加热产生水蒸气，再通过专用的喷嘴将水蒸气喷入冰风洞洞体内，直接达到加湿的效果。

参见图1，一种冰风洞湿度控制加湿系统，其特征为：所述加湿系统由喷气装置2、湿度控制器5、湿度采集装置4以及加热装置1四部分组成；所述喷气装置2设置在冰风洞蒸发器与第四拐角之间，由专用喷嘴将加热产生的水蒸气垂直气流方向喷入冰风洞洞体内；喷气装置2与加热装置1通过管道连接；加热装置1设置在冰风洞洞体外，由管道将加热装置1产生的水蒸气引入喷气装置2；所述湿度采集装置4为一湿度传感器，安装在冰风洞稳定段内，可用于测量当前冰风洞内的湿度值；湿度控制器5与喷气装置2为电气连接，同时湿度控制器5与湿度采集装置4为电气连接，湿度控制器5根据传感器反馈回的当前湿度来判断喷气装置2是否需要工作，当冰风洞湿度符合试验要求时可自动停止喷气。当冰风洞洞体内的温度变化时，湿度也会相应有变化，此时需要加湿系统根据测量的湿度值判断是否需要加湿，并根据判断结果进行喷气装置2控制。

一种应用上述加湿系统的冰风洞湿度控制方法，其特征为所述湿度控制方法包括以下步骤：

第一步，开启加热装置1，将水加热至产生水蒸气；

第二步，湿度采集装置4实时监测冰风洞内的湿度，当湿度低于下限设定值（通常为70%）时，湿度控制器5开启喷气装置2，由喷嘴向冰风洞洞体内喷入水蒸气；

第三步，持续观察湿度采集装置4测量的湿度值；

第四步，当湿度达到上限设定值（通常为90%）时,湿度控制器5关断喷气装置2，停止向冰风洞内喷水蒸气。

实施例1：

在冰风洞中进行产品结冰试验，设定试验温度为-20℃，喷雾水含量要求为0.5g/m³。制冷系统持续工作，进行预冷，当冰风洞试验段的温度降至-20℃时，此时洞体内的的湿度显示为65%，低于下限设定值70%。开启冰风洞加湿系统，湿度控制器根据检测的湿度值，开启喷气装置2，对洞体进行加湿。洞体内的湿度值逐渐增大，当达到90%时，湿度控制器自动关闭喷气装置2，停止喷气。此时冰风洞内的状态满足试验要求，可以开始喷雾，进行正常的结冰试验，实现湿度的控制，保证了冰风洞试验的试验效果。