CN110736601A - 一种混合层流流动控制风洞试验系统 - Google Patents

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王昊
牛中国
王猛
刘国政
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    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
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Abstract

本发明提供一种混合层流流动控制风洞试验系统，包括PLC，多条吹气管路和吸气管路，并且还包括吹/吸气控制动力源，吹气控制动力源包括空压机，储气罐，第一干燥过滤器，正压表，储气罐上安装有正压表，储气罐分别与多条吹气管路连接，每条吹气管路上面分别串联安装有流量计和吹气电动调节阀。吸气控制动力源包括真空泵，真空罐，第二干燥过滤器，负压表，真空罐上安装有负压表，真空罐分别与多条吸气管路连接，每条吸气管路上安装有吸气电动调节阀，PLC分别与多个吹气/吸气电动调节阀、正/负压表、多个流量计电信号连接。本发明能够实现混合层流控制试验中变流量和固定流量控制，具有压力稳定、流量可调、流量控制准确的优点。

Description

一种混合层流流动控制风洞试验系统
技术领域
本发明属于低速风洞混合层流试验技术领域，涉及一种混合层流流动控制风洞试验系统。
背景技术
机翼作为飞机重要的升力来源，在较大攻角下会出现流动分离现象，这将减小飞机的升力，严重时甚至诱发飞机失速。飞机翼面出现大面积的流动分离还会带来阻力增大、机身振动、舵效下降等一系列问题。主控流动控制技术由于其控制的时间、控制的部位以及能量输入的可控等优势日益成为当前和未来流体力学和航空航天研究的热点。
目前国内外开展了大量的风洞和飞行试验研究，但目前还没有专用的吸气系统用于混合层流控制，大部分使用风扇、真空泵等直接连接管路实现吸气，存在流量不足、压力不稳、流量控制不准等缺点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种混合层流流动控制风洞试验系统，能够实现混合层流控制试验中变流量和固定流量控制。
本发明主要通过下述技术方案得以实现：一种混合层流流动控制风洞试验系统，包括PLC，多条吹气管路和吸气管路，并且还包括吹气控制动力源，吸气控制动力源，所述的吹气控制动力源包括空压机，储气罐，第一干燥过滤器和正压表，空压机通过第一干燥过滤器与储气罐连接，储气罐上安装有正压表，储气罐分别与多条吹气管路连接，每条吹气管路上面分别串联安装有流量计和吹气电动调节阀，
所述的吸气控制动力源包括真空泵，真空罐，第二干燥过滤器和负压表，真空泵通过第二干燥过滤器与真空罐连接，真空罐上安装有负压表，真空罐分别与多条吸气管路连接，每条吸气管路上安装有吸气电动调节阀；
所述的PLC分别与多个吹气电动调节阀、多个吸气电动调节阀、正压表、负压表、多个流量计电信号连接；
试验时，吹气控制动力源提供稳定的压力支持，PLC实时监测采集多个流量计、正压表、负压表的数据，并根据相应数据对相应的吹气电动调节阀和/或吸气电动调节阀开关度进行调节，同时实现吸气控制和吹气控制，从而为混合层流控制风洞试验实现精确的气体流量控制。
本发明还具有如下技术特征:
1、如上系统还包括第一手动调节阀，第一手动调节阀与第一干燥过滤器并联。
2、如上系统还包括第二手动调节阀，第二手动调节阀与第二干燥过滤器并联。
3、如上系统还包括两个安全阀，真空罐和储气罐分别安装有安全阀。
4、如上系统还包括两个排污阀，真空罐和储气罐分别安装有排污阀。
本发明有益效果及优点：本发明能够实现混合层流控制试验中变流量和固定流量控制，具有压力稳定、流量可调、流量控制准确等优点。其通过由真空泵和真空罐、空压机和储气罐分别组成吹气和吸气控制动力源，解决试验过程中压力不稳的问题；既可以实现吸气控制，也可以同时实现吹气控制；吸气每路流量控制范围为0～0.06m3/min，吹气每路流量控制范围为0～0.4m3/min。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图。
其中1、空压机，2、真空泵，3、储气罐，4、真空罐，5、吹气电动调节阀，6、流量计，7、干燥过滤器，8、负压表，9、正压表，10、排污阀，11、安全阀，12、手动调节阀门，13、吸气电动调节阀。
具体实施方式
下面结合附图举例详细说明本发明的具体实施方式：
实施例1
如图1所示，一种混合层流流动控制风洞试验系统，包括PLC，2条吹气管路和2条吸气管路，并且还包括吹气控制动力源，吸气控制动力源，所述的吹气控制动力源包括空压机，储气罐，第一干燥过滤器和正压表，空压机通过第一干燥过滤器与储气罐连接，储气罐上安装有正压表，储气罐分别与多条吹气管路连接，每条吹气管路上面分别串联安装有流量计和吹气电动调节阀，所述的吸气控制动力源包括真空泵，真空罐，第二干燥过滤器和负压表，真空泵通过第二干燥过滤器与真空罐连接，真空罐上安装有负压表，真空罐分别与多条吸气管路连接，每条吸气管路上安装有吸气电动调节阀；所述的PLC分别与多个吹气电动调节阀、多个吸气电动调节阀、正压表、负压表、多个流量计电信号连接；试验时，吹气控制动力源提供稳定的压力支持，PLC实时监测采集多个流量计、正压表、负压表的数据，并根据相应数据对相应的吹气电动调节阀和/或吸气电动调节阀开关度进行调节，同时实现吸气控制和吹气控制，从而为混合层流控制风洞试验实现精确的气体流量控制。本系统还包括第一手动调节阀，第一手动调节阀与第一干燥过滤器并联。本系统还包括第二手动调节阀，第二手动调节阀与第二干燥过滤器并联。本系统还包括两个安全阀，真空罐和储气罐分别安装有安全阀。本系统还包括两个排污阀，真空罐和储气罐分别安装有排污阀。本系统的吸气管路每路流量控制范围为0～0.06m3/min，吹气管路每路流量控制范围为0～0.4m3/min；可以直接设定每路流量由PLC进行自动调节，也可以手动设置电动调节阀开关度进行手动调节。具使用过程如下：
1.试验开始前确定试验工作方式，根据工作方式确定空压机或者真空泵工作；
2.确定自动控制方式/手动控制方式；
3.自动控制方式：设定N(1≤N≤4)个管路的流量值，由可编程逻辑控制器根据流量计反馈情况对电动调节阀开关度进行自动控制调节，到达设定流量值后进行试验；手动控制方式：设定电动调节阀开关度，到达设定的开关度后进行试验。

Claims (5)

1.一种混合层流流动控制风洞试验系统，包括PLC，多条吹气管路和吸气管路，其特征在于：还包括吹气控制动力源，吸气控制动力源，所述的吹气控制动力源包括空压机，储气罐，第一干燥过滤器和正压表，空压机通过第一干燥过滤器与储气罐连接，储气罐上安装有正压表，储气罐分别与多条吹气管路连接，每条吹气管路上面分别串联安装有流量计和吹气电动调节阀，
所述的吸气控制动力源包括真空泵，真空罐，第二干燥过滤器和负压表，真空泵通过第二干燥过滤器与真空罐连接，真空罐上安装有负压表，真空罐分别与多条吸气管路连接，每条吸气管路上安装有吸气电动调节阀；
所述的PLC分别与多个吹气电动调节阀、多个吸气电动调节阀、正压表、负压表、多个流量计电信号连接；
试验时，吹气控制动力源提供稳定的压力支持，PLC实时监测采集多个流量计、正压表、负压表的数据，并根据相应数据对相应的吹气电动调节阀和/或吸气电动调节阀开关度进行调节，同时实现吸气控制和吹气控制。
2.根据权利要求1所述的一种混合层流流动控制风洞试验系统，其特征在于：还包括第一手动调节阀，第一手动调节阀与第一干燥过滤器并联。
3.根据权利要求1所述的一种混合层流流动控制风洞试验系统，其特征在于：还包括第二手动调节阀，第二手动调节阀与第二干燥过滤器并联。
4.根据权利要求1所述的一种混合层流流动控制风洞试验系统，其特征在于：还包括两个安全阀，真空罐和储气罐分别安装有安全阀。
5.根据权利要求1所述的一种混合层流流动控制风洞试验系统，其特征在于：还包括两个排污阀，真空罐和储气罐分别安装有排污阀。
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