[发明专利]一种用于飞机温度疲劳试验的液氮双重冷却装置

说明书

本申请属于温度疲劳试验领域，特别涉及一种用于飞机温度疲劳试验的液氮双重冷却装置。包括：液氮储罐、换热器、氮气储罐以及控制器。所述换热器通过第一管道与所述液氮储罐连接，所述第一管道上设置有第一流量阀；所述氮气储罐通过第二管道与所述换热器连接，并通过第三管道与氮气喷嘴连接，所述第三管道上设置有第二流量阀，所述氮气储罐上安装有压力传感器；所述控制器根据所述压力传感器的信号控制所述第一流量阀以及所述第二流量阀的打开或关闭，通过所述换热器和所述氮气喷嘴实现双重冷却。本申请能够精确地控制液氮的汽化过程，最大限度地利用了液氮潜热和低温氮气的冷量，解决了汽化过程不可控，液氮汽化不充分和液氮利用率不高的问题。

技术领域

本申请属于温度疲劳试验领域，特别涉及一种用于飞机温度疲劳试验的液氮双重冷却装置。

背景技术

飞机部件的温度疲劳寿命对于飞机的飞行安全至关重要，对飞行员的生命保障具有重要作用。随着现代飞机设计指标的大幅提高，飞机部件的设计采用了新材料、新结构及新工艺，带来了温度疲劳风险。提高飞行安全的有效手段是对飞机部件进行充分有效的温度疲劳试验验证。

飞机部件的温度疲劳试验包含升温过程和降温过程，试验在密闭涵道内进行，试验件放置在密闭涵道内，涵道内的风机驱动气流循环流动。现有技术中，升温过程开启后，电炉加热涵道内气流，高温气流在涵道内循环流动加热试验件。降温过程开启后，液氮储罐中的液氮通过液氮喷嘴喷入涵道，在气流和温度的作用下由液态变成气态，产生大量冷量，冷却涵道内气流，低温气流在涵道内循环流动冷却试验件。然而液氮由液态到气态的汽化过程受涵道内的风速、压力和温度等多种因素的影响，经常出现液氮不能完全汽化，降温过程不可控的问题。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种用于飞机温度疲劳试验的液氮双重冷却装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种用于飞机温度疲劳试验的液氮双重冷却装置，包括：

液氮储罐；

换热器，所述换热器通过第一管道与所述液氮储罐连接，所述第一管道上设置有第一流量阀；

氮气储罐，所述氮气储罐通过第二管道与所述换热器连接，并通过第三管道与氮气喷嘴连接，所述第三管道上设置有第二流量阀，所述氮气储罐上安装有压力传感器；

控制器，所述控制器用于根据所述压力传感器的信号控制所述第一流量阀以及所述第二流量阀的打开或关闭，使得通过所述换热器和所述氮气喷嘴实现双重冷却。

可选地，还包括：

密闭函道，所述密闭函道中具有气流，所述密闭函道设置为能够使气流循环流动，所述密闭函道中还设置有能够驱动气流循环流动的风机；

试验件，所述试验件设置在所述密闭函道中；

电炉，所述电炉设置在所述密闭函道中，所述电炉用于加热所述密闭函道中的气流；

所述换热器和所述氮气喷嘴均设置在所述密闭函道中。

可选地，所述换热器设置在所述氮气喷嘴的气流流动方向的上游。

可选地，在所述密闭函道中，所述试验件设置在所述液氮双重冷却装置的气流流动方向的上游。

可选地，在所述密闭函道中，所述电炉设置在所述液氮双重冷却装置的气流流动方向的下游。

可选地，在所述密闭函道中，沿气流流动方向依次设置：所述风机、所述试验件、所述换热器、所述氮气喷嘴以及所述电炉。

可选地，所述换热器为铜管制成的盘管状封闭腔体。