[发明专利]实验室内超低温环境下飞机APU高温尾气降温排放方法

权利要求书

1.实验室内超低温环境下飞机APU高温尾气降温排放方法，利用实验室内飞机APU排气系统对飞机APU排气进行排放冷却，所述实验室内飞机APU排气系统包括用于容纳飞机（7）的实验室（6）和将飞机APU排气输出至室外的飞机APU排气设备，飞机APU排气设备包括依次连接的初始调整管道（1）、引流管道（2）、蝶阀（3）和风机（4），初始调整管道（1）上设置有喷淋降温器（5），喷淋降温器（5）包括多个沿初始调整管道（1）长度方向均匀设置的喷淋降温机构，所述喷淋降温机构包括设置在初始调整管道（1）外的供水管（5-2）和多个沿初始调整管道（1）长度方向均匀设置在初始调整管道（1）内壁上的喷淋环管（5-1），所述喷淋环管（5-1）朝向初始调整管道（1）内中心方向的侧壁上均匀开设有多个喷水孔；

供水管（5-2）为具有一个输入管和多个输出管的供水管，供水管（5-2）上输出管的数量与所述喷淋降温机构中喷淋环管（5-1）的数量相等且一一对应，输出管上安装有阀门（5-3）和流量传感器（5-4）；

供水管（5-2）外缠绕包裹有电伴热带（5-5），电伴热带（5-5）外缠绕包裹有保温棉；

实验室（6）内靠近飞机APU排气口外3m位置处设置有排气口温度传感器（8），实验室（6）内位于飞机非工作区的位置处设置有实验室环境温度传感器（9）和实验室环境压力传感器（10）；

初始调整管道（1）和引流管道（2）均为圆管；

其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、风机选型：调节实验室（6）内温度达到超低温设定值，利用排气口温度传感器（8）实时采集飞机APU排气口外3m位置处温度，实验室环境温度传感器（9）实时采集实验室内环境温度；

逐渐增加风机（4）的频率，实验室内排气口温度传感器（8）所在位置处温度值先增大后减小，实验室内排气口温度传感器（8）所在位置处与实验室内实验室环境温度传感器（9）所在位置处温度值相同，且实验室内实验室环境压力传感器（10）所在位置处压力满足微正压指标，停止调节风机（4）的频率，选定满足需求的风机类型；

步骤二、给定飞机APU高温尾气排放安全设定温度；

步骤三、确定电伴热带的加热温度：启动电伴热带（5-5），使供水管（5-2）表面温度维持在设定温度，确定此时的电伴热带（5-5）的加热温度；

步骤四、预估喷淋降温用水质量流量：根据公式，预估喷淋降温用水质量流量，其中，为初始调整管道内气流的质量流量，为初始调整管道内气流的平均比热容，为初始调整管道内气流的温度，为尾气排放安全设定温度，为喷淋降温用水蒸发百分比，β为用水量安全系数，为水的比热容，△T为喷淋降温用水从初始温度变为水蒸气的温度变化量，△Q为水的比汽化潜热；

步骤五、飞机APU高温尾气初级降温排放：多个喷淋降温机构根据步骤四中用水质量流量向初始调整管道（1）内流经的飞机APU高温尾气进行初级喷淋降温；

步骤六、尾气排放温度检测与调节：利用尾气排放温度检测器（11）检测引流管道（2）排放处的尾气温度；

所述尾气排放温度检测器（11）包括共面布设的第一温度传感器（11-1）、第二温度传感器（11-2）、第三温度传感器（11-3）、第四温度传感器（11-4）、第五温度传感器（11-5）和第六温度传感器（11-6）；

将第一温度传感器（11-1）、第二温度传感器（11-2）、第三温度传感器（11-3）、第四温度传感器（11-4）、第五温度传感器（11-5）和第六温度传感器（11-6）测量的温度的平均值视为尾气排放实际温度；

当尾气排放实际温度大于给定的飞机APU高温尾气排放安全设定温度时，增大步骤四中的用水量安全系数β，进而增大喷淋降温用水质量流量，直至尾气排放实际温度等于给定的飞机APU高温尾气排放安全设定温度，确定用水量安全系数β最终值；

当尾气排放实际温度小于给定的飞机APU高温尾气排放安全设定温度时，减小步骤四中的用水量安全系数β，进而减小喷淋降温用水质量流量，直至尾气排放实际温度等于给定的飞机APU高温尾气排放安全设定温度，确定用水量安全系数β最终值；

步骤七、飞机APU高温尾气持续降温排放：利用步骤六中的用水量安全系数β最终值计算最终喷淋降温用水质量流量，多个喷淋降温机构根据最终喷淋降温用水质量流量向初始调整管道（1）内流经的飞机APU高温尾气进行持续喷淋降温，直至飞机APU关闭。