CN106500979A - 用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台及方法，属于航空航天技术领域。该装置包括以下部件：用于安装研究对象装置的旋转台架（1）、轴承（3）、转轴（4）、轴套（5）、变频电机（9）、固定脚架（12）。旋转台架（1）表面有安装研究部件的螺纹孔（11）；转轴（4）和旋转台架（1）通过法兰连接，用若干螺栓（2）固定。轴套（5）上开有止转孔（6）和若干连接孔（7）；旋转台架（1）、转轴（4）内部开有若干流体通道（10）。该装置可以用来研究系统中部分部件中流体在不同过载环境下的工作特性，具有结构简单、操作方便、运行高效等优点。

Description

用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台及方法

技术领域

本发明涉及一种用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台及方法，属航空航天技术领域。

背景技术

随着航空航天事业的发展，飞行器内部的流体系统的过载特性备受关注，如环控系统中的空气循环制冷系统、蒸发循环制冷系统，还有飞行器设备的冷却系统等。这些系统均涉及流体在不同过载下的工作特性。

如战斗机在做一般的高速机动飞行时，机身承受的过载在数值上可达6～9g，在现代顶尖战机的高速飞行过程中，过载可能在一秒钟内就上升到12g。飞行器上的各个系统和部件，包括机载蒸发循环制冷系统以及蒸发器、压缩机、冷凝器等主要部件，都会受到这些极高的运动载荷的作用和影响。动载作用也必然会对制冷剂的流动和蒸发、凝结等传热过程产生很大的影响，进而对飞行器的各个系统和部件的性能产生巨大的影响。与地面固定设备中的气液两相流动机理和传热传质特性相比，高机动作战飞机上装载的蒸发循环制冷系统各管路中的气液两相流都有了很大的变化。

因此，对于动载作用下的气液两相流流动和传热机理的充分认识对航空航天系统中的流体系统提供可靠保障具有重要意义。

然而，目前国内的旋转试验台体积都过于庞大，其目的是为了将整个流体系统放置在旋转台上用于研究某部件内流体的流动特性。因此，系统在旋转台的搭建和布置尤为复杂，并且会浪费很多人力物力。因此设计一款可用于研究系统中单部件或多部件在过载情况下的流动和两相换热特性的试验台尤为迫切。该试验台不仅可以降低系统的复杂程度，还能简化系统的连接和布局，节约旋转台空间，可着重研究主要部件内部的流体过载特性。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便的用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台及方法。

本发明的特征在于：包括固定脚架、安装于固定脚架的轴套、通过轴承安装于轴套内的转轴、固定于转轴上部的旋转台架，与转轴相连的变频电机；旋转台架和转轴内部开有若干流体通道，流体通道（第一端位于旋转台架，第二端位于转轴的外侧表面；轴套内侧开有与流体通道一一对应的周向槽，周向槽内侧与所对应的流体通道第二端对接，轴套外侧开设有与周向槽对接的连接孔；轴套和转轴上具有对应的止转孔，当插入销钉时，转轴停止转动，与轴套相对静止。

以上所述的用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台，其特征在于包括以下过程：进行试验时，将待测系统中无需转动的部件的流体管道与轴套上的连接孔相连；将待测系统中需要转动的部件安装于旋转台架上，并将该部件的流体管道与流体通道的第一端相连。

本发明提供的旋转试验台，可以通过调节研究部件在旋转台架上离轴心的安装距离或者调节变频电机的转速得到试验所需的加速度。而且，对于不同的实验需求，可进行不同数量部件的旋转特性研究。试验台上还设有止转孔，具有使旋转台停止转动的功能，可同时研究无过载情况下实验对象的工作特性。

本发明提供的旋转试验台，不同于现有旋转试验台的地方是：不需要将系统的所有部件都放置在旋转台上，降低了系统安装的复杂性和管路连接的难度，有针对性的研究某部件或多部件的旋转特性，结构简单、操作方便、运行高效。

附图说明

图1为一种用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台；

图1中的标号名称：1旋转台架，2螺栓，3轴承，4转轴，5轴套，6止转孔，7连接孔，8旋转接头，9变频电机，10旋转接头内通道，11安装螺孔，12固定脚架。

具体实施方式

如图所示，本发明中所述的一种用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台，该装置包括以下部件：用于安装研究对象装置的旋转台架1、轴承3、转轴4、轴套5、变频电机9、固定脚架12。旋转台架1表面有安装研究部件的螺纹孔11；转轴4和旋转台架1通过法兰连接，用若干螺栓2固定。轴套5上开有止转孔6和若干管路连接孔7；旋转台架1、转轴4内部开有若干流体通道10。

本发明专利的具体实施操作如下：

研究系统中单部件或多部件在不同过载条件下工作特性时，只需将部件放置在旋转台架1上，并用螺栓固定，根据实验研究所需的加速度确定变频电机转速和安装半径，部件流体进出口管道与旋转实验台的内部通道10通过某种密封方式连接，保证密封性要求。内部通道10根据实验台的需求，可开多个通道以对应放置在旋转台架上部件的流体进出口数量。系统其余部件与旋转试验台通过管路连接孔7连接，通过该旋转台，系统被分为旋转模块和静止模块。因此，实验台可以用于特定部件旋转特性的研究，而不需要将整个系统都放置在旋转台架上，节约了旋转台的空间，同时降低了系统在旋转台上管路连接的复杂程度。

如需对系统部件在静止状态下和旋转状态下的不同工作特性进行对比研究，只要关闭变频电机，将销钉插入止转孔6，试验台即可停止转动。

Claims (2)

1.一种用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台，其特征在于：包括固定脚架（12）、安装于固定脚架（12）的轴套（5）、通过轴承（3）安装于轴套内的转轴（4）、固定于转轴上部的旋转台架（1），与转轴（4）相连的变频电机（9）；旋转台架（1）和转轴（4）内部开有若干流体通道（10），流体通道（10）的第一端位于旋转台架（1）上，第二端位于转轴（4）的外侧表面；轴套（5）内侧开有与流体通道一一对应的周向槽，周向槽内侧与所对应的流体通道第二端对接，轴套（5））外侧还开设有与周向槽对接的连接孔（7）；轴套（5）和转轴（4）上具有对应的止转孔（7）），当插入销钉时，转轴停止转动，与轴套相对静止。

2.利用权利要求所述的用于研究流体系统部分部件旋转特性试验台的试验方法，其特征在于包括以下过程：进行试验时，将待测系统中无需转动的部件的流体管道与轴套（8）上的连接孔相连；将待测系统中需要转动的部件安装于旋转台架（1）上，并将该部件的流体管道与流体通道（10）的第一端相连。