CN112619725A - 一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置及系统 - Google Patents

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CN112619725A CN202011240846.4A CN202011240846A CN112619725A CN 112619725 A CN112619725 A CN 112619725A CN 202011240846 A CN202011240846 A CN 202011240846A CN 112619725 A CN112619725 A CN 112619725A
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李炳秀
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Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本申请属于冷却结构技术领域，特别涉及一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置及系统。所述多孔冷却装置包括呈阵列排布的多个多孔冷却组件，所述多孔冷却组件包括：导气块(1)以及接头(2)。所述导气块(1)的内部设置有空腔，所述导气块(1)的壁面上开设有毛细孔(11)；所述接头(2)设置在所述导气块(1)的一端。本申请的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，能够保证温度疲劳试验中试验件的升温速率以及各区域的温度场均匀性，可以用于开放环境下的军用飞机部件的温度疲劳试验的降温过程，同样适用于其他类似的场合，因此在民用领域同样有广阔的应用前景。

Description

一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置及系统
技术领域
本申请属于冷却结构技术领域，特别涉及一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置及系统。
背景技术
军用飞机部件的温度疲劳寿命对于飞机的飞行安全至关重要，对飞行员的生命保障具有重要作用。随着现代战机设计指标的大幅提高，飞机部件的设计采用了新材料、新结构及新工艺，带来了温度疲劳风险。提高飞行安全的有效手段是对军用飞机部件进行充分有效的温度疲劳试验验证。
开放环境下的军机部件温度疲劳试验包含升温过程和降温过程。目前，升温过程一般采用石英灯管阵列作为发热元件。灯管阵列中每根灯管的间距，距试验件的高度都经过精确计算，因此升温过程中，试验件的升温速率和各区域的温度场均匀性都能得到保证。相对于升温过程，由于没有合适的强制冷却装置，试验件的降温过程只能依靠自然冷却，试验件的降温速率和各区域的温度场均匀性得不到保证。
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用于温度疲劳试验的多孔冷却装置及系统，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：
本申请的第一个方面提供了一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，所述多孔冷却装置包括呈阵列排布的多个多孔冷却组件，所述多孔冷却组件包括：
导气块，所述导气块的内部设置有空腔，所述导气块的壁面上开设有毛细孔；
接头，所述接头设置在所述导气块的一端。
可选地，导气块呈长方体型。
可选地，所述毛细孔在所述导气块的壁面上开设一排。
本申请的第二个方面提供了一种用于温度疲劳试验的多孔冷却系统，基于如上所述的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，包括：
冷空气储罐，所述冷空气储罐与冷气管路连接，所述冷气管路上设置有流量阀；
多孔冷却装置，所述多孔冷却装置通过接头与所述冷气管路连接；
试验件，所述试验件设置在所述多孔冷却装置的导气块的开设有毛细孔一侧，所述试验件上设置有温度传感器；
计算机，所述计算机用于接收所述温度传感器的温度信号，并根据所述温度信号调节所述流量阀的开度。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，能够保证温度疲劳试验中试验件的降温速率以及各区域的温度场均匀性，可以用于开放环境下的军用飞机部件的温度疲劳试验的降温过程。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的多孔冷却组件示意图；
图2是本申请一个实施方式的多孔冷却装置示意图；
图3是本申请一个实施方式的多孔冷却系统示意图。
其中：
1-导气块；11-毛细孔；2-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3对本申请做进一步详细说明。
本申请的第一个方面提供了一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，该多孔冷却装置包括呈阵列排布的多个多孔冷却组件。
具体的，如图1所示，多孔冷却组件包括：导气块1以及接头2，其中，导气块1的内部设置有空腔，导气块1的壁面上开设有与空腔连通毛细孔11，接头2设置在导气块1的一端，工作时，冷空气从接头2进入导气块1的空腔，然后从毛细孔11排出喷射到试验件表面为其降温。
在本申请的一个实施方式中，导气块1呈长方体型。本实施例中，毛细孔11可以在导气块1的一个壁面上开设多个，形成一排毛细孔11。
本申请的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，为了保证试验件降温过程中温度场均匀性，采用多个多孔冷却组件构成阵列，阵列中每个多孔冷却组件之间的距离，以及每个多孔冷却组件与试验件的距离，根据试验件的降温需求来精确设计，从而保证降温过程中试验件不同区域的温度场均匀。
本申请的第二个方面还提供了一种用于温度疲劳试验的多孔冷却系统，基于上述的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，包括：冷空气储罐、多孔冷却装置、试验件以及计算机。
其中，多孔冷却装置在使用时作为执行元件被嵌入到闭环控制系统中。
具体的，冷空气储罐与冷气管路连接，冷气管路上设置有比例流量阀；多孔冷却装置通过接头2与冷气管路连接；试验件设置在多孔冷却装置的导气块1的开设有毛细孔11一侧，试验件上设置有温度传感器，实时监测试验件的温度；计算机用于接收温度传感器的温度信号，并根据温度信号调节流量阀的开度。降温过程开始后，计算机根据试验件温度调节比例流量阀，控制从多孔冷却装置喷射到试验件表面的冷空气的流量和流速，从而保证试验件的降温速率满足要求。
本申请的用于温度疲劳试验的多孔冷却系统，利用计算机、传感器、比例流量阀以及多孔冷却装置阵列，精确地控制喷射到试验件表面的冷空气的流量及流速，从而实现试验件降温过程的降温速率可控，保证了降温过程温度场均匀性，解决了传统温度疲劳试验中，降温过程降温速率不可控，温度场均匀性难以保证的问题。
本申请的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置及系统，不但适用于军用飞机部件的温度疲劳试验中的降温过程，同样适用于其他类似的场合，因此在民用领域同样有广阔的应用前景。
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 (4)

1.一种用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，其特征在于，所述多孔冷却装置包括呈阵列排布的多个多孔冷却组件，所述多孔冷却组件包括：
导气块(1)，所述导气块(1)的内部设置有空腔，所述导气块(1)的壁面上开设有毛细孔(11)；
接头(2)，所述接头(2)设置在所述导气块(1)的一端。
2.根据权利要求1所述的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，其特征在于，导气块(1)呈长方体型。
3.根据权利要求2所述的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，其特征在于，所述毛细孔(11)在所述导气块(1)的壁面上开设一排。
4.一种用于温度疲劳试验的多孔冷却系统，基于如权利要求1至3任意一项所述的用于温度疲劳试验的多孔冷却装置，其特征在于，包括：
冷空气储罐，所述冷空气储罐与冷气管路连接，所述冷气管路上设置有流量阀；
多孔冷却装置，所述多孔冷却装置通过接头(2)与所述冷气管路连接；
试验件，所述试验件设置在所述多孔冷却装置的导气块(1)的开设有毛细孔(11)一侧，所述试验件上设置有温度传感器；
计算机，所述计算机用于接收所述温度传感器的温度信号，并根据所述温度信号调节所述流量阀的开度。
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