CN112649202A - 一种发动机试车台冷却水系统 - Google Patents
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Abstract
一种发动机试车台冷却水系统，试车台包括主气路和热空气切换和旁路装置，主气路沿试车台气体流动方向包括通过管路依次连通的稳定段，进气喷管，试验段和排气系统，热空气切换和旁路装置与试验段并联设置。发动机试车台冷却水系统包括冷却水输入路，水箱，冷却水总供给路，进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路。本发明的发动机试车台冷却水系统，能够有效的实现稳定段，进气喷管，排气系统以及旁路装置的冷却，且对于低温冷却的冷却水进行循环使用，既满足了试验的需要，又节省了水资源，兼顾了实用性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及试车台试验技术领域，具体涉及一种发动机试车台冷却水系统。
背景技术
冷却水系统是发动机试车台的重要配套系统，其根据试车台的需求提供相应参数要求的冷却水。对于试车台来说，往往需要进行多个不同型号的发动机机试验，通常包括了小流量的设备用水和大流量的水力测功器用水，它们对冷却水参数要求各不相同。例如：为水力测功器提供冷却水时，要求冷却水的水压不能有较大的波动，在冷却水系统运行时，要求冷水池和热水池的液位维持在设计范围内，同时对冷水泵和热水泵的控制提出了较高要求。当冷却水经过用水设备和水力测功器后，水温升高，在循环使用前，需要经过降温冷却处理，避免循环使用的冷却水因水温过高而失去冷却作用。此外，现有技术通常将试车台和冷却水泵房分别设置在不同区域，这样不便于集中管理和操作。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种发动机试车台冷却水系统。
本发明的技术解决方案是：
一种发动机试车台冷却水系统，试车台包括主气路和热空气切换和旁路装置，主气路沿试车台气体流动方向包括通过管路依次连通的稳定段，进气喷管，试验段和排气系统，热空气切换和旁路装置与试验段并联设置，热空气切换和旁路装置的入口与连通气喷管和试验段的管路连通，热空气切换和旁路装置的出口与连通试验段和排气系统的管路连通；沿气体流动方向，热空气切换和旁路装置包括通过管路依次连通的冷却装置和开关装置；排气系统包括尾室，引射器和消音装置；
发动机试车台冷却水系统包括冷却水输入路，水箱，冷却水总供给路，进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路；
水箱包括冷却水注入口，冷却水出口和回水口，沿自来水入口至水箱的冷却水注入口，冷却水输入路包括通过管路连通的冷却水输入路手动截至阀；
沿水箱的冷却水出口至进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路的入口，冷却水总供给路包括通过管路连通的冷却水总供给路水泵；
进气喷管冷却路包括进气喷管冷却供水路和进气喷管冷却路回水路，沿冷却水的流动方向，进气喷管冷却供水路两端分别与冷却水总供给路的出口和进气喷管的冷却管路入口连通，进气喷管冷却供水路上设置有进气喷管冷却路流量计；进气喷管冷却路回水路两端分别与进气喷管的冷却管路出口和水箱的回水口连通；
稳定段管冷却路包括稳定段冷却供水路和稳定段冷却路回水路，沿冷却水的流动方向，稳定段冷却供水路两端分别与冷却水总供给路的出口和稳定段的冷却管路入口连通，稳定段冷却供水路上设置有稳定段冷却路流量计；稳定段冷却路回水路两端分别与稳定段的冷却管路出口和水箱的回水口连通；
沿冷却水的流动方向，排气系统冷却路两端分别与冷却水总供给路的出口和排气系统中的尾室的冷却喷水管入口连通；
沿冷却水的流动方向，热空气切换和旁路装置冷却路两端分别与冷却水总供给路的出口和热空气切换和旁路装置冷却路中的冷却装置的冷却水管路的入口连通。
进一步的，冷却水输入路包括设置在冷却水输入路手动截至阀和水箱的冷却水注入口之间的冷却水输入路过滤器和冷却水输入路稳定段；沿自来水入口至水箱的冷却水注入口方向，冷却水输入路手动截至阀，冷却水输入路过滤器，冷却水输入路稳定段和水箱的冷却水注入口依次通过管路连通。
进一步的，水箱包括水箱液位计和水温测点。
进一步的，冷却水总供给路包括设置在水箱的冷却水出口至冷却水总供给路水泵之间的冷却水总供给路稳定段和冷却水总供给路过滤器；沿水箱的冷却水出口至进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路的入口方向，冷却水总供给路包括通过管路依次连通的冷却水总供给路稳定段，冷却水总供给路过滤器和冷却水总供给路水泵。
进一步的，所述发动机试车台冷却水系统包括冷却水总供给路压力测点，进气喷管冷却路温度测点，稳定段冷却路温度测点，冷却水总供给路压力测点设置在连通冷却水总供给路水泵和进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路的入口的管路上；进气喷管冷却路温度测点设置在进气喷管冷却路回水路上，稳定段冷却路温度测点设置在稳定段冷却路回水路上。
进一步的，进气喷管冷却路包括进气喷管冷却路稳定段，进气喷管冷却路稳定段两端分别通过管路与进气喷管冷却路流量计和进气喷管的冷却管路入口连通。
进一步的，稳定段冷却路包括稳定段冷却路稳定段，稳定段冷却路稳定段两端分别通过管路与稳定段冷却路流量计和稳定段的冷却管路入口连通。
进一步的，排气系统冷却路上设置有排气系统冷却路稳定段。
进一步的，热空气切换和旁路装置冷却路上设置有热空气切换和旁路装置稳定段。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1、本发明的发动机试车台冷却水系统，能够有效的实现稳定段，进气喷管，排气系统以及旁路装置的冷却，且对于低温冷却的冷却水进行循环使用，既满足了试验的需要，又节省了水资源，兼顾了实用性和经济性。
2、本发明的发动机试车台液氧供应系统，通过设置冷却水输入路过滤器和冷却水总供给路过滤器，提高了冷却水的洁净度，避免了冷水水路结垢，同时，也避免了用于排气系统中尾室喷水时，自来水中的氯等元素随发动机排气系统排入大气形成的二次污染。
3、本发明的发动机试车台冷却水系统，通过设置水箱液位计，水温测点，有效的监测水箱的液位和水温，以便于供给的冷却水的水温达到预定值；同时，设置通过冷却水总供给路压力测点进而调整冷却水总供给路水泵，进而满足供给的冷却水的压力满足预定值，此外，通过设置进气喷管冷却路流量计，稳定段冷却路流量计，对冷却对象的冷却水量进行监控，以满足冷却水供给量达到预定值；最后，通过设置进气喷管冷却路温度测点和稳定段冷却路温度测点，监测冷却水系统对换热对象的换热效率，以保证试车台的精度和被冷却对象的冷却精度。
4、本发明的发动机试车台冷却水系统，通过设置冷却水输入路稳定段，冷却水总供给路稳定段，进气喷管冷却路稳定段，稳定段冷却路稳定段，排气系统冷却路稳定段和热空气切换和旁路装置稳定段，保证供水的稳定性，进而提高整个试车台的稳定性。
5、本发明的发动机试车台冷却水系统中，热空气切换和旁路装置，在进气模拟系统状态参数未达到要求值时(尤其是使用电加热器时)，打开旁路，进气气流通过旁路流入排气系统，减少实验段热负荷。
6、本发明的发动机试车台冷却水系统中，热空气切换和旁路装置，通过增加冷却装置，降低了旁路气体的温度，进而降低了进入排气系统的温度，从而提高了后续引射器的引射能力以及降低了消音装置的材料所需性能，进而降低了成本。
7、本发明的发动机试车台冷却水系统中，热空气切换和旁路装置，通过在主进气路上并位于试验段和旁路的入口前端设置进口拉瓦尔喷管，实现了超音速进气流量的控制，实现进气流量的稳定输入，减少了进气阀门的设置，进而降低了整个试车台的成本。
8、本发明的发动机试车台冷却水系统中，热空气切换和旁路装置，将阀门设置为电磁阀，进而提高了阀门的相应速度，从而提高了试验的效率。
附图说明
图1为本发明的发动机试车台冷却水系统的原理示意图。
图2为本发明的发动机试车台的原理示意图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，一种发动机试车台冷却水系统，所述试车台包括主气路和热空气切换和旁路装置61，所述主气路沿试车台气体流动方向包括通过管路依次连通的稳定段41，进气喷管31，试验段70和排气系统51，所述热空气切换和旁路装置61与所述试验段70并联设置，所述热空气切换和旁路装置61的入口与连通所述气喷管31和试验段70的管路连通，所述热空气切换和旁路装置61的出口与连通所述试验段70和排气系统51的管路连通；沿气体流动方向，所述热空气切换和旁路装置61包括通过管路依次连通的冷却装置611和开关装置612；所述排气系统51包括尾室，引射器和消音装置；所述发动机试车台冷却水系统包括冷却水输入路10，水箱14，冷却水总供给路20，进气喷管冷却路30，稳定段管冷却路40，排气系统冷却路50，热空气切换和旁路装置冷却路60；所述水箱14包括冷却水注入口，冷却水出口和回水口，沿自来水入口至所述水箱14的冷却水注入口，所述冷却水输入路10包括通过管路连通的冷却水输入路手动截至阀11；沿所述水箱14的冷却水出口至所述进气喷管冷却路30，稳定段管冷却路40，排气系统冷却路50，热空气切换和旁路装置冷却路60的入口，所述冷却水总供给路20包括通过管路连通的冷却水总供给路水泵23；所述进气喷管冷却路30包括进气喷管冷却供水路32和进气喷管冷却路回水路33，沿冷却水的流动方向，所述进气喷管冷却供水路32两端分别与所述冷却水总供给路20的出口和所述进气喷管31的冷却管路入口连通，所述进气喷管冷却供水路32上设置有进气喷管冷却路流量计34；所述进气喷管冷却路回水路33两端分别与所述进气喷管31的冷却管路出口和所述水箱14的回水口连通；所述稳定段管冷却路40包括稳定段冷却供水路42和稳定段冷却路回水路43，沿冷却水的流动方向，所述稳定段冷却供水路42两端分别与所述冷却水总供给路20的出口和所述稳定段41的冷却管路入口连通，所述稳定段冷却供水路42上设置有稳定段冷却路流量计44；所述稳定段冷却路回水路43两端分别与所述稳定段41的冷却管路出口和所述水箱14的回水口连通；沿冷却水的流动方向，所述排气系统冷却路50两端分别与所述冷却水总供给路20的出口和排气系统51中的尾室的冷却喷水管入口连通；沿冷却水的流动方向，所述热空气切换和旁路装置冷却路60两端分别与所述冷却水总供给路20的出口和热空气切换和旁路装置冷却路61中的冷却装置611的冷却水管路的入口连通。
优选的，所述冷却水输入路10包括设置在所述冷却水输入路手动截至阀11和所述水箱14的冷却水注入口之间的冷却水输入路过滤器12和冷却水输入路稳定段13；沿自来水入口至所述水箱14的冷却水注入口方向，冷却水输入路手动截至阀11，冷却水输入路过滤器12，冷却水输入路稳定段13和水箱14的冷却水注入口依次通过管路连通。本发明的发动机试车台冷却水系统，能够有效的实现稳定段，进气喷管，排气系统以及旁路装置的冷却，且对于低温冷却的冷却水进行循环使用，既满足了试验的需要，又节省了水资源，兼顾了实用性和经济性。
优选的，所述水箱14包括水箱液位计15和水温测点16。
优选的，所述发动机试车台冷却水系统包括冷却水总供给路压力测点24，进气喷管冷却路温度测点36，稳定段冷却路温度测点46，所述冷却水总供给路压力测点24设置在连通所述冷却水总供给路水泵23和所述进气喷管冷却路30，稳定段管冷却路40，排气系统冷却路50，热空气切换和旁路装置冷却路60的入口的管路上；所述进气喷管冷却路温度测点36设置在所述进气喷管冷却路回水路33上，所述稳定段冷却路温度测点46设置在所述稳定段冷却路回水路43上。通过设置水箱液位计，水温测点，有效的监测水箱的液位和水温，以便于供给的冷却水的水温达到预定值；同时，设置通过冷却水总供给路压力测点进而调整冷却水总供给路水泵，进而满足供给的冷却水的压力满足预定值，此外，通过设置进气喷管冷却路流量计，稳定段冷却路流量计，对冷却对象的冷却水量进行监控，以满足冷却水供给量达到预定值；最后，通过设置进气喷管冷却路温度测点和稳定段冷却路温度测点，监测冷却水系统对换热对象的换热效率，以保证试车台的精度和被冷却对象的冷却精度。
优选的，所述冷却水总供给路20包括设置在所述水箱14的冷却水出口至所述冷却水总供给路水泵23之间的冷却水总供给路稳定段21和冷却水总供给路过滤器22；沿所述水箱14的冷却水出口至所述进气喷管冷却路30，稳定段管冷却路40，排气系统冷却路50，热空气切换和旁路装置冷却路60的入口方向，所述冷却水总供给路20包括通过管路依次连通的冷却水总供给路稳定段21，冷却水总供给路过滤器22和冷却水总供给路水泵23。通过设置冷却水输入路过滤器和冷却水总供给路过滤器，提高了冷却水的洁净度，避免了冷水水路结垢，同时，也避免了用于排气系统中尾室喷水时，自来水中的氯等元素随发动机排气系统排入大气形成的二次污染。
优选的，所述进气喷管冷却路30包括进气喷管冷却路稳定段35，所述进气喷管冷却路稳定段35两端分别通过管路与所述进气喷管冷却路流量计34和所述进气喷管31的冷却管路入口连通。
优选的，所述稳定段冷却路40包括稳定段冷却路稳定段45，所述稳定段冷却路稳定段45两端分别通过管路与所述稳定段冷却路流量计44和所述稳定段41的冷却管路入口连通。
优选的，所述排气系统冷却路50上设置有排气系统冷却路稳定段52。
优选的，所述热空气切换和旁路装置冷却路60上设置有热空气切换和旁路装置稳定段62。通过设置冷却水输入路稳定段，冷却水总供给路稳定段，进气喷管冷却路稳定段，稳定段冷却路稳定段，排气系统冷却路稳定段和热空气切换和旁路装置稳定段，保证供水的稳定性，进而提高整个试车台的稳定性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种发动机试车台冷却水系统，其特征在于，试车台包括主气路和热空气切换和旁路装置，主气路沿试车台气体流动方向包括通过管路依次连通的稳定段，进气喷管，试验段和排气系统，热空气切换和旁路装置与试验段并联设置，热空气切换和旁路装置的入口与连通气喷管和试验段的管路连通，热空气切换和旁路装置的出口与连通试验段和排气系统的管路连通；沿气体流动方向，热空气切换和旁路装置包括通过管路依次连通的冷却装置和开关装置；排气系统包括尾室，引射器和消音装置；
发动机试车台冷却水系统包括冷却水输入路，水箱，冷却水总供给路，进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路；
水箱包括冷却水注入口，冷却水出口和回水口，沿自来水入口至水箱的冷却水注入口，冷却水输入路包括通过管路连通的冷却水输入路手动截至阀；
沿水箱的冷却水出口至进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路的入口，冷却水总供给路包括通过管路连通的冷却水总供给路水泵；
进气喷管冷却路包括进气喷管冷却供水路和进气喷管冷却路回水路，沿冷却水的流动方向，进气喷管冷却供水路两端分别与冷却水总供给路的出口和进气喷管的冷却管路入口连通，进气喷管冷却供水路上设置有进气喷管冷却路流量计；进气喷管冷却路回水路两端分别与进气喷管的冷却管路出口和水箱的回水口连通；
稳定段管冷却路包括稳定段冷却供水路和稳定段冷却路回水路，沿冷却水的流动方向，稳定段冷却供水路两端分别与冷却水总供给路的出口和稳定段的冷却管路入口连通，稳定段冷却供水路上设置有稳定段冷却路流量计；稳定段冷却路回水路两端分别与稳定段的冷却管路出口和水箱的回水口连通；
沿冷却水的流动方向，排气系统冷却路两端分别与冷却水总供给路的出口和排气系统中的尾室的冷却喷水管入口连通；
沿冷却水的流动方向，热空气切换和旁路装置冷却路两端分别与冷却水总供给路的出口和热空气切换和旁路装置冷却路中的冷却装置的冷却水管路的入口连通。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，冷却水输入路包括设置在冷却水输入路手动截至阀和水箱的冷却水注入口之间的冷却水输入路过滤器和冷却水输入路稳定段；沿自来水入口至水箱的冷却水注入口方向，冷却水输入路手动截至阀，冷却水输入路过滤器，冷却水输入路稳定段和水箱的冷却水注入口依次通过管路连通。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，水箱包括水箱液位计和水温测点。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，冷却水总供给路包括设置在水箱的冷却水出口至冷却水总供给路水泵之间的冷却水总供给路稳定段和冷却水总供给路过滤器；沿水箱的冷却水出口至进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路的入口方向，冷却水总供给路包括通过管路依次连通的冷却水总供给路稳定段，冷却水总供给路过滤器和冷却水总供给路水泵。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括冷却水总供给路压力测点，进气喷管冷却路温度测点，稳定段冷却路温度测点，冷却水总供给路压力测点设置在连通冷却水总供给路水泵和进气喷管冷却路，稳定段管冷却路，排气系统冷却路，热空气切换和旁路装置冷却路的入口的管路上；进气喷管冷却路温度测点设置在进气喷管冷却路回水路上，稳定段冷却路温度测点设置在稳定段冷却路回水路上。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进气喷管冷却路包括进气喷管冷却路稳定段，进气喷管冷却路稳定段两端分别通过管路与进气喷管冷却路流量计和进气喷管的冷却管路入口连通。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，稳定段冷却路包括稳定段冷却路稳定段，稳定段冷却路稳定段两端分别通过管路与稳定段冷却路流量计和稳定段的冷却管路入口连通。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于排气系统冷却路上设置有排气系统冷却路稳定段。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，热空气切换和旁路装置冷却路上设置有热空气切换和旁路装置稳定段。
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| CN112649202A true CN112649202A (zh) | 2021-04-13 |
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