CN110849428A - 一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置 - Google Patents
一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110849428A CN110849428A CN201911181559.8A CN201911181559A CN110849428A CN 110849428 A CN110849428 A CN 110849428A CN 201911181559 A CN201911181559 A CN 201911181559A CN 110849428 A CN110849428 A CN 110849428A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow
- testing
- venturi
- limiting
- pressure sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 14
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
- G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
- G01F1/44—Venturi tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
- B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B64F5/00—Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
- B64F5/60—Testing or inspecting aircraft components or systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Abstract
本申请属于飞机座舱空气调节技术领域，特别涉及一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置。包括：文氏管(1)、压力传感器以及机上测试系统。所述文氏管(1)安装在飞机座舱供气管路中，所述文氏管(1)包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部以及圆锥扩散段；压力传感器包括两个，一个所述压力传感器设置在所述文氏管(1)的入口圆筒段，另一个所述压力传感器设置在所述文氏管(1)的圆筒喉部；所述机上测试系统与两个所述压力传感器电连接，用于获取两个所述压力传感器的测量值，并根据所述测量值解算出流量值。本申请具有限流以及流量自检测功能，有利于提高精准定位故障能力，降低维护、保障难度，提升飞机的维护性和保障性。
Description
技术领域
本申请属于飞机座舱空气调节技术领域，特别涉及一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置。
背景技术
座舱空气调节是飞机系统的重要功能，因涉及的环节因素较多，在没有信息的情况下，发生故障排故时会花费极大人力、物力检查、试验和分析，座舱供气流量状态对座舱空气调节性能有直接影响。
现有飞机的座舱空气调节系统通常在座舱供气管路中设置文氏管限流装置，限制座舱最大流量，防止座舱流量过大引起座舱压力超调而造成对结构损伤或对飞行员伤害。该装置只起到限流的作用，无法给出座舱供气流量具体信息，增加飞机维护、保障难度。
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飞机用座舱限流和流量测试组合装置，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：
一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置，包括：
文氏管，所述文氏管安装在飞机座舱供气管路中，所述文氏管包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部以及圆锥扩散段；
压力传感器，包括两个，一个所述压力传感器设置在所述文氏管的入口圆筒段，另一个所述压力传感器设置在所述文氏管的圆筒喉部；
机上测试系统，所述机上测试系统与两个所述压力传感器电连接，用于获取两个所述压力传感器的测量值，并根据所述测量值解算出流量值。
可选地，所述文氏管的入口圆筒段外壁上设置有环形的第一测试部，所述第一测试部开设有第一测试空腔，所述第一测试空腔与所述入口圆筒段内部通过管壁上开设的第一通孔联通，所述第一测试部上安装有第一管接头，所述第一管接头与一个所述压力传感器连接。
可选地，所述第一通孔在所述入口圆筒段的管壁沿周向均匀开设四个。
可选地，所述文氏管的圆筒喉部外壁上设置有环形的第二测试部，所述第二测试部开设有第二测试空腔，所述第二测试空腔与所述圆筒喉部内部通过管壁上开设的第二通孔联通，所述第二测试部上安装有第二管接头，所述第二管接头与另一个所述压力传感器连接。
可选地，所述第二通孔在所述圆筒喉部的管壁沿周向均匀开设四个。
可选地，所述机上测试系统还用于将所述流量值通过总线发送给飞行数据记录系统。
可选地，所述机上测试系统根据所述测量值解算出流量值具体为：
计算两个所述压力传感器的测量值的差值，获得压差Δp；
根据如下公式计算流量值qm：
其中，C为流出系数，β为直径比d/D，d为下游管道直径，D为上游管道直径，ε为膨胀系数，ρ1为上游流体密度。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，通过座舱限流和流量测试的集成设计，在座舱供气管路限流作用的基础上增加座舱供气流量自检测功能，即保证了原有功能，又能够对飞机使用过程中出现座舱温度调节异常、座舱压力无法维持等故障排查时提供准确的状态信息，有利于提高精准定位故障能力，降低了因数据缺失造成的维护、保障难度，提升飞机的维护性和保障性。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的飞机用座舱限流和流量测试组合装置示意图；
图2是不同文氏管的阻力特性曲线。
其中：
1-文氏管；2-第一管接头；3-第二管接头。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置，包括：文氏管1、压力传感器以及机上测试系统。
具体的，文氏管1安装在飞机座舱供气管路中，文氏管1包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部以及圆锥扩散段；压力传感器包括两个，一个压力传感器设置在文氏管1的入口圆筒段，另一个压力传感器设置在文氏管1的圆筒喉部；机上测试系统与两个压力传感器电连接，用于获取两个压力传感器的测量值，并根据测量值解算出流量值。
本申请的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，主要部分采用文氏管结构，在入口圆筒段及圆筒喉部加入压力检测结构，并实现工作在状态检测通过产品的气体实时流速功能。入口圆筒段根据实际安装需求，选用如图1所示的进口形式，压力检测装置的取压口及测试部根据装配需要进行了如图1所示的设计，圆锥扩散段采用经典的圆锥形结构，根据《飞行设计手册》与产品尺寸要求，采用圆锥扩散段的参数2θ，建议值为7°～12°的截断式文丘里喷嘴结构。如图2所示，同等差压Δp下，文氏管喉部尺寸越小，限流作用越强；在一定范围内，随着文氏管喉部上游侧与下游侧差压的增大，流体的流速不断增强，使得流体的流量值不断提高，当差压Δp超过一定值时，流体的流速不再随着差压的增大而增大，因此流体的流量值趋于平稳，此时文氏管的限流作用发挥至最大状态。
在本申请的一个实施方式中，压力检测装置的取压口的设计形式为，在文氏管1的入口圆筒段外壁上设置有环形的第一测试部，第一测试部开设有第一测试空腔，第一测试空腔与入口圆筒段内部通过管壁上开设的第一通孔联通，第一测试部上安装有第一管接头2，第一管接头2与一个压力传感器连接。第一通孔在入口圆筒段的管壁沿周向均匀开设四个。文氏管1的圆筒喉部外壁上设置有环形的第二测试部，第二测试部开设有第二测试空腔，第二测试空腔与圆筒喉部内部通过管壁上开设的第二通孔联通，第二测试部上安装有第二管接头3，第二管接头3与另一个压力传感器连接。第二通孔在圆筒喉部的管壁沿周向均匀开设四个。
本申请的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，充满管道的流体流经文氏管1，流束将在文氏管1处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，于是在文氏管1上游侧与喉部或下游侧之间产生一个静压力差。流体的流速越大，在文氏管1前后产生的差压也越大，所以可以通过测量差压来衡量流体通过文氏管1时的流量大小，这种测量方法是以能量守恒定律和流动连续性方程为基础的。两个压力传感器分别测量文氏管1的上游侧与下游侧的流体绝对静压，进而得到静压力差值Δp，通过机上测试系统对压差传感器信号进行实时采集解析，根据该压差的实测值和流动流体的特性以及装置使用环境的温度状态等信息，确定流量值qm与压差Δp的关系可用如下公式来解算：
其中，C为流出系数，β为直径比d/D，d为下游管道直径，D为上游管道直径，ε为膨胀系数，ρ1为上游流体密度。
在本申请的一个实施方式中，解算数据由机上测试系统通过高速数据总线网络发送给飞行数据记录系统进行记录存储。
本申请飞机用座舱限流和流量测试组合装置，在维持了座舱管路限流的作用基础上，增加了流体流量自检测的功能，从根本上解决了飞行数据记录系统对座舱管路空气流量无数据记录的问题，对日后飞机维护、保障工作提供必要的数据支撑，降低了座舱温度调节异常、座舱压力制度无法维持等故障的排查难度，实现了集成化、综合化的设计，具有小型化、轻量化和智能化的特点，适用于包含飞机环控系统设计在内的各个流体流动领域，具有较大的军事及民用应用价值。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，包括：
文氏管(1)，所述文氏管(1)安装在飞机座舱供气管路中，所述文氏管(1)包括依次连接的入口圆筒段、圆锥收缩段、圆筒喉部以及圆锥扩散段；
压力传感器，包括两个，一个所述压力传感器设置在所述文氏管(1)的入口圆筒段，另一个所述压力传感器设置在所述文氏管(1)的圆筒喉部；
机上测试系统，所述机上测试系统与两个所述压力传感器电连接，用于获取两个所述压力传感器的测量值，并根据所述测量值解算出流量值。
2.根据权利要求1所述的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，所述文氏管(1)的入口圆筒段外壁上设置有环形的第一测试部，所述第一测试部开设有第一测试空腔，所述第一测试空腔与所述入口圆筒段内部通过管壁上开设的第一通孔联通，所述第一测试部上安装有第一管接头(2)，所述第一管接头(2)与一个所述压力传感器连接。
3.根据权利要求2所述的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，所述第一通孔在所述入口圆筒段的管壁沿周向均匀开设四个。
4.根据权利要求2所述的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，所述文氏管(1)的圆筒喉部外壁上设置有环形的第二测试部，所述第二测试部开设有第二测试空腔，所述第二测试空腔与所述圆筒喉部内部通过管壁上开设的第二通孔联通，所述第二测试部上安装有第二管接头(3)，所述第二管接头(3)与另一个所述压力传感器连接。
5.根据权利要求4所述的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，所述第二通孔在所述圆筒喉部的管壁沿周向均匀开设四个。
6.根据权利要求1所述的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，所述机上测试系统还用于将所述流量值通过总线发送给飞行数据记录系统。
7.根据权利要求1所述的飞机用座舱限流和流量测试组合装置，其特征在于，所述机上测试系统根据所述测量值解算出流量值具体为：
计算两个所述压力传感器的测量值的差值，获得压差Δp；
根据如下公式计算流量值qm：
其中，C为流出系数，β为直径比d/D，d为下游管道直径，D为上游管道直径，ε为膨胀系数，ρ1为上游流体密度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911181559.8A CN110849428A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911181559.8A CN110849428A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110849428A true CN110849428A (zh) | 2020-02-28 |
Family
ID=69605325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911181559.8A Pending CN110849428A (zh) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | 一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110849428A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112747796A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-04 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种柴油机进气流量的测量装置及计算方法 |
| CN113110622A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-13 | 北京航空航天大学 | 一种汽蚀文氏管 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4651572A (en) * | 1985-02-20 | 1987-03-24 | Krupp-Koppers Gmbh | Venturi tube |
| CN201173794Y (zh) * | 2008-03-11 | 2008-12-31 | 杭州华达诺自动化设备有限公司 | 一体化内藏式文丘里 |
| CN107063364A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 上海科洋科技股份有限公司 | 一种紧缩型文丘里流量计 |
| CN206862420U (zh) * | 2017-05-26 | 2018-01-09 | 苏州天大泰和自控仪表技术有限公司 | 流体流量测量装置及流体流量测量设备 |
| CN109292097A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-01 | 中国商用飞机有限责任公司 | 飞机空调流量控制系统 |
| CN109625287A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-16 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机座舱与设备舱空气流量调节方法及系统 |
| CN209181843U (zh) * | 2018-11-19 | 2019-07-30 | 天津江泰仪表有限公司 | 一种文丘里喷嘴实验装置 |
-
2019
- 2019-11-27 CN CN201911181559.8A patent/CN110849428A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4651572A (en) * | 1985-02-20 | 1987-03-24 | Krupp-Koppers Gmbh | Venturi tube |
| CN201173794Y (zh) * | 2008-03-11 | 2008-12-31 | 杭州华达诺自动化设备有限公司 | 一体化内藏式文丘里 |
| CN107063364A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-08-18 | 上海科洋科技股份有限公司 | 一种紧缩型文丘里流量计 |
| CN206862420U (zh) * | 2017-05-26 | 2018-01-09 | 苏州天大泰和自控仪表技术有限公司 | 流体流量测量装置及流体流量测量设备 |
| CN109292097A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-01 | 中国商用飞机有限责任公司 | 飞机空调流量控制系统 |
| CN209181843U (zh) * | 2018-11-19 | 2019-07-30 | 天津江泰仪表有限公司 | 一种文丘里喷嘴实验装置 |
| CN109625287A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-16 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机座舱与设备舱空气流量调节方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陆德民: "《石油化工自动控制设计手册》", 31 December 1988 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112747796A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-05-04 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种柴油机进气流量的测量装置及计算方法 |
| CN113110622A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-13 | 北京航空航天大学 | 一种汽蚀文氏管 |
| CN113110622B (zh) * | 2021-05-21 | 2022-07-22 | 北京航空航天大学 | 一种汽蚀文氏管 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106840591B (zh) | 一种直接测量喷流推力的试验装置 | |
| CN102066194B (zh) | 飞行器管道监控系统和方法 | |
| US6490510B1 (en) | Fixed multifunction probe for aircraft | |
| CN107860552B (zh) | 一种涡扇发动机短舱溢流阻力的测量装置 | |
| US9772346B2 (en) | Air data sensor for an aircraft | |
| CN110849428A (zh) | 一种飞机用座舱限流和流量测试组合装置 | |
| CN112945305B (zh) | 一种具有推力干扰消除结构的双涵道喷管推力测量平台 | |
| CN109883644B (zh) | 一种获得孔壁Darcy系数的试验方法及其应用 | |
| US9829395B2 (en) | Air temperature sensor arrangement for a vehicle and method of measuring air temperature | |
| Kohzai et al. | Wall and support interference corrections of NASA common research model wind tunnel tests in JAXA | |
| US20150012155A1 (en) | Aircraft comprising a measuring probe and method for determining flight parameters of such an aircraft | |
| Stevens et al. | Measurements of the boundary-layer growth in annular diffusers | |
| Fearn et al. | Induces Velocity Field of a Jet in a Crossflow | |
| Wilcox et al. | Space Launch System Booster Separation Aerodynamic Testing at the NASA Langley Unitary Plan Wind Tunnel | |
| CN115372013A (zh) | 一种发动机及引气系统的综合试验平台及测试方法 | |
| US4061996A (en) | Status monitoring apparatus for BLC systems | |
| EP2866035A1 (en) | Air data sensor | |
| CN110498047A (zh) | 预冷器封头、预冷器和环境控制系统 | |
| Bousquet | Survey of engine integration testing in ONERA wind tunnels | |
| CN118067351B (zh) | 民用航空发动机短舱阻力特性风洞试验方法 | |
| CN211043312U (zh) | 水分传感器机上安装过渡件 | |
| CN112254773B (zh) | 机载空气管路系统流量在线测量方法 | |
| Williams et al. | Computational prediction of subsonic intake spillage drag | |
| Robinson et al. | High Speed Tests of Conventional Radial Engine Cowlings | |
| Zhou et al. | Research on Wind Tunnel Test of the Total Pressure Probe Layout for Civil Aircraft |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200228 |