[发明专利]一种开式低气压结冰风洞地面试验系统及试验方法

权利要求书

1.一种开式低气压结冰风洞地面试验系统，其特征在于：所述试验系统由压气机(1)、储气罐(2)、空气阀门(3)、蒸汽压缩制冷组件(4)、真空阀(6)、真空泵(7)、真空罐(10)、加热冷却装置(11)、水箱(12)、阀门(13)、水泵(14)连接构成；所述真空罐(10)内设有高压空气喷雾喷嘴(5)、轴流风扇(8)、低压结冰风洞(9)、水喷雾喷嘴阵列(15)、蜂窝器(16)和蒸发器(17)，所述蒸发器(17)和蜂窝器(16)设置在所述低压结冰风洞(9)的进风口处，所述蜂窝器(16)置于所述蒸发器(17)的后方，所述轴流风扇(8)设置在所述低压结冰风洞(9)的出风口处，所述蒸汽压缩制冷组件(4)的出口与所述蒸发器(17)的进口相连，所述压气机(1)的出口与所述储气罐(2)的进口相连接，储气罐(2)的出口与所述真空罐(10)内的高压空气喷雾喷嘴(5)的进口相连接，所述空气阀门(3)置于所述储气罐(2)与高压空气喷雾喷嘴(5)之间，所述加热冷却装置(11)设置在水箱(12)的内部，所述水箱(12)的出口与水泵(14)的进口相连，其管路之间安装有阀门(13)，所述水泵(14)的出口与所述水喷雾喷嘴阵列(15)连接，所述真空罐(10)的出风口与真空泵(7)连接，其管路上设有真空阀(6)。

2.根据权利要求1所述的一种开式低气压结冰风洞地面试验系统，其特征在于：所述蒸汽压缩制冷组件(4)由是压缩机、冷凝器和节流阀连接组成。

3.根据权利要求1所述的一种开式低气压结冰风洞地面试验系统，其特征在于：所述低压结冰风洞(9)呈瓶状结构，蒸发器(17)和蜂窝器(16)置于低压结冰风洞(9)的大端，轴流风扇(8)置于低压结冰风洞(9)的小端。

4.根据权利要求1所述的一种开式低气压结冰风洞地面试验系统，其特征在于：所述水喷雾喷嘴阵列(15)设置在低压结冰风洞(9)的变径处，水喷雾喷嘴阵列(15)呈圆形阵列。

5.一种开式低气压结冰风洞地面试验系统的试验方法，其特征在于，使用权利要求1-3任一项所述的开式低气压结冰风洞地面试验系统，包括如下步骤：

(1)将风洞系统置入所述真空罐(10)，关闭真空罐(10)并接通电源；

(2)同时开启所述压气机(1)和真空泵(7)，所述高压空气喷雾喷嘴(5)在真空罐(10)内喷出高压空气，所述真空泵(7)的运行使得真空罐(10)内处于低压环境；

(3)调节所述空气阀门(3)和真空阀(6)以获得的所需的风洞内的环境压力；

(4)开启所述蒸汽压缩制冷组件(4)，使得蒸汽压缩制冷开始运作，调节其中压缩机的功率，风洞进气口处的气流与所述蒸发器(17)进行热交换，以获得所需的进入风洞进气口处的气流温度；

(5)开启所述加热冷却装置(11)，以获得理想的水喷雾液滴温度；

(6)开启所述轴流风机(8)并调节其功率已获得所需的气流速度；

(7)开启所述水泵(14)，使得所述水喷雾喷嘴阵列(15)进行喷雾并开始进行低气压结冰风洞实验；

(8)若实验结束，则关闭电源，打开真空罐(10)，系统恢复初始状态。