CN112683537A - 一种组合动力装置的吞水试验设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于组合动力装置试验领域，涉及一种组合动力装置的吞水试验设备；包括储水装置(1)、增/稳压装置(8)、调节装置(11)、测量装置(14)、电磁开关阀(19)、离心雾化喷嘴(20)、进气通道(21)、数字控制器(22)；其中储水装置内装有液态水，水由储水装置进入增/稳压装置实现增压和稳压，经调节装置的压力、流量调节和测量装置的参数采集，以稳定的压力和设定的流量经过电磁开关阀后，由离心雾化喷嘴喷入进气通道；本发明使用方便，控制有效，能有效考核组合动力装置的吞水试验性能，缩短设计研发周期，提高可靠性。
Description
技术领域
本发明属于组合动力装置试验领域，涉及一种组合动力装置的吞水试验设备。
背景技术
目前组合动力装置是辅助动力系统的核心部件之一，组合动力装置的性能影响着飞机辅助动力系统的工作边界和性能，也制约着飞机的工作边界和性能。
在地面上，当组合动力装置正常工作时，辅助动力系统可以从组合动力装置提取轴功率，为飞机提供辅助电能源和辅助液压能源，供飞机系统地面维护时使用；可以提取压缩空气供给飞机环控系统；可以提取压缩空气供给空气涡轮起动机，用于地面起动飞机主发动机。
在空中，当组合动力装置正常工作时，辅助动力系统可以从组合动力装置提取轴功率，为飞机提供辅助电能源和辅助液压能源，也可作为飞机主发动机供电能源、液压能源故障时的应急能源；可以提取压缩空气供给飞机环控系统；可以提取压缩空气供给空气涡轮起动机，在飞机主发动机停车时用以辅助起动主发动机。
随着飞机全天候工作需求的提出，组合动力装置在不同环境条件下是否能正常工作、工作性能是否满足要求是组合动力装置设计研发过程中的重要环节，需要通过严格有效的试验来考核组合动力装置工作边界和性能。雨天是最常见的环境条件之一，因此急需使用方便，控制有效，能用有效考核组合动力装置吞水试验性能的吞水试验设备。
发明内容
本发明的目的：
本发明提供了一种使用方便，控制有效，能用有效考核组合动力装置吞水试验性能的吞水试验设备。
本发明的技术方案：
一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，包括储水装置1、增/稳压装置8、调节装置11、测量装置14、电磁开关阀19、离心雾化喷嘴20、进气通道21、数字控制器22；其中储水装置1内装有液态水，水由储水装置1进入增/稳压装置8，再经调节装置11的压力、流量调节和测量装置14的参数采集，以稳定的压力和设定的流量经过电磁开关阀19后，由离心雾化喷嘴20喷入进气通道21；数字控制器22控制增/稳压装置8的开关、调节装置11的阀门开度和其余所有阀门的开关，并且接收储水装置1、测量装置14所采集的数据。
所述储水装置1包括储水箱2、进水阀3、排空阀6；其中进水阀3和排空阀6为开关阀，其开关受数字控制器22控制，进水阀3在储水箱2的顶部，排空阀6在储水箱2的底部，在储水箱2的侧面，靠近顶部设有通气孔5。
所述储水箱2侧面增加水位指示器4，水位指示器4显示储水箱2中的水位信息并发送给数字控制器22。
所述储水箱2出口处增加过滤器7，过滤器7过滤水中杂质并将堵塞情况反馈给数字控制器22。
所述增/稳压装置8包括增压泵9、稳压罐10；增压泵9出口与稳压罐10的进口连接，增压泵9的开关受数字控制器22控制。
所述调节装置11包括回水调节阀12、进水调节阀13；回水调节阀12和进水调节阀13为可调节阀，其开度受数字控制器22控制，经过进水调节阀13的水流入测量装置14，经过回水调节阀12的水流入储水箱2。
所述测量装置14包括体积流量计15、温度计16、压力表17；体积流量计15、温度计16、压力表17分别测量水的体积流量、温度和压力并发送给数字控制器22。
所述测量装置14出口之后、电磁开关阀19进口之前增加过滤器18；过滤器18过滤水中杂质并将堵塞情况反馈给数字控制器22。
所述离心雾化喷嘴20安装在进气通道21侧面，进气通道21与组合动力装置23进气口连接；离心雾化喷嘴20垂直于组合动力装置23进气口截面喷入液态水，并且有50％的液态水通过1/3的组合动力装置23进气口截面进入。
发明的有益效果：
本发明中的储水装置内装有液态水，水由储水装置进入增/稳压装置实现增压和稳压，经调节装置的压力、流量调节和测量装置的参数采集，以稳定的压力和设定的流量经过电磁开关阀后，由离心雾化喷嘴喷入进气通道；本发明使用方便，控制有效，能有效考核组合动力装置的吞水试验性能，缩短了设计研发周期，提高了可靠性。
附图说明
图1是一种组合动力装置的吞水试验设备结构图。
其中，1—储水装置，2—储水箱，3—进水阀，4—水位指示器，5—通气孔，6—排空阀，7—过滤器，8—增/稳压装置，9—增压泵，10—稳压罐，11—调节装置，12—回水调节阀，13—进水调节阀，14—测量装置，15—体积流量计，16—温度计，17—压力表，18—过滤器，19—电磁开关阀，20—离心雾化喷嘴，21—进气通道，22—数字控制器，23—组合动力装置。
图2是离心雾化喷嘴和进气通道示意图。
其中，20—离心雾化喷嘴，21—进气通道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而非用以限制本发明。
一种组合动力装置的吞水试验设备，包括储水装置1、增/稳压装置8、调节装置11、测量装置14、电磁开关阀19、离心雾化喷嘴20、进气通道21、数字控制器22；其中储水装置1内装有液态水，水由储水装置1进入增/稳压装置8实现增压和稳压，经调节装置11的压力、流量调节和测量装置14的参数采集，以稳定的压力和设定的流量经过电磁开关阀19后，由离心雾化喷嘴20喷入进气通道21；数字控制器22控制增/稳压装置8的开关、调节装置11的阀门开度和其余所有阀门的开关，并且接收储水装置1、测量装置14所采集的数据。
储水装置1包括储水箱2、进水阀3、水位指示器4、通气孔5、排空阀6、过滤器7；其中进水阀3和排空阀6为开关阀，只能处于常开或常关状态，其开关受数字控制器22控制；进水阀3在储水箱2的顶部，用以接通水源和储水箱2，常开时向储水箱2中补充水；排空阀6在储水箱2的底部，常开时将储水箱2中的水排出；水位指示器4在储水箱2侧面，显示储水箱2中的水位信息并发送给数字控制器22，当储水箱2中的水位过高或者过低时，水位指示器4会将报警信息发送给数字控制器22，以提醒试验人员及时补充水或者排出水；通气孔5在储水箱2的侧面靠近顶部处，通气孔5中间有一层滤网，既可以保持储水箱2内气压与大气压力平衡，又可以防止杂物进入储水箱2；过滤器7在储水箱2出口之后、增/稳压装置8进口之前，用以过滤掉水中的杂质，减少增/稳压装置8的磨损，同时过滤器7前后有压差传感器，可以将堵塞情况及时反馈给数字控制器22，以提醒试验人员过滤器7是否需要清洗更换。
增/稳压装置8包括增压泵9、稳压罐10；其中增压泵9的进口与储水箱2的出口连接，用以从储水箱2中抽水并增压，使增/稳压装置8出口之后的水流有足够的压力克服流动阻力并雾化喷出，增压泵9的开关受数字控制器22控制；稳压罐10的进口与增压泵9的出口连接，用以稳定增/稳压装置8出口之后的水流压力，使雾化喷出的水流量保持相对稳定。
调节装置11包括回水调节阀12、进水调节阀13；回水调节阀12和进水调节阀13为可调节阀，其开度受数字控制器22控制，经过进水调节阀13的水流入测量装置14，经过回水调节阀(12)的水流入储水箱2；同时调节回水调节阀12进水调节阀13的开度，可以得到合适的水压和规定的质量流量。
测量装置14包括体积流量计15、温度计16、压力表17；体积流量计15、温度计16、压力表17分别测量水的体积流量、温度和压力并发送给数字控制器22；根据测量装置采集的参数、水的物理特性，控制调节装置11阀门开度可以得到合适的水压和规定的质量流量；标准中规定，将占总空气质量2％、3.5％、和5％的水液态和汽态引入组合动力装置23入口。
过滤器18在测量装置14出口之后、电磁开关阀19进口之前；过滤器18用以过滤掉水中的杂质，防止喷嘴堵塞，同时过滤器18前后有压差传感器，可以将堵塞情况及时反馈给数字控制器22，以提醒试验人员过滤器18是否需要清洗更换。
离心雾化喷嘴20安装在进气通道21侧面，进气通道21与组合动力装置23进气口连接；其中离心雾化喷嘴20垂直于组合动力装置23进气口截面喷入液态水，并且有50％的液态水通过1/3的组合动力装置23进气口截面进入。离心雾化喷嘴20和进气通道21的示意图如图2所示。由于离心雾化喷嘴20的喷嘴截面固定，喷水量的调节范围有限，因此可以制作多套不同喷嘴截面积的离心雾化喷嘴20，在试验过程中根据所需喷水量进行更换。
Claims (9)
1.一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，包括储水装置(1)、增/稳压装置(8)、调节装置(11)、测量装置(14)、电磁开关阀(19)、离心雾化喷嘴(20)、进气通道(21)、数字控制器(22)；其中储水装置(1)内装有液态水，水由储水装置(1)进入增/稳压装置(8)，再经调节装置(11)的压力、流量调节和测量装置(14)的参数采集，以稳定的压力和设定的流量经过电磁开关阀(19)后，由离心雾化喷嘴(20)喷入进气通道(21)；数字控制器(22)控制增/稳压装置(8)的开关、调节装置(11)的阀门开度和其余所有阀门的开关，并接收储水装置(1)、测量装置(14)所采集的数据。
2.根据权利要求1所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述储水装置(1)包括储水箱(2)、进水阀(3)、排空阀(6)；其中进水阀(3)和排空阀(6)为开关阀，其开关受数字控制器(22)控制，进水阀(3)在储水箱(2)的顶部，排空阀(6)在储水箱(2)的底部；在储水箱(2)的侧面，靠近顶部设有通气孔(5)。
3.根据权利要求2所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述储水箱(2)侧面增加水位指示器(4)，水位指示器(4)显示储水箱(2)中的水位信息并发送给数字控制器(22)。
4.根据权利要求2所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述储水箱(2)出口处增加过滤器(7)，过滤器(7)过滤水中杂质并将堵塞情况反馈给数字控制器(22)。
5.根据权利要求1所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述增/稳压装置(8)包括增压泵(9)、稳压罐(10)；增压泵(9)出口与稳压罐(10)的进口连接，增压泵(9)的开关受数字控制器(22)控制。
6.根据权利要求1所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述调节装置(11)包括回水调节阀(12)、进水调节阀(13)；回水调节阀(12)和进水调节阀(13)为可调节阀，其开度受数字控制器(22)控制，经过进水调节阀(13)的水流入测量装置(14)，经过回水调节阀(12)的水流入储水箱(2)。
7.根据权利要求1所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述测量装置(14)包括体积流量计(15)、温度计(16)、压力表(17)；体积流量计(15)、温度计(16)、压力表(17)分别测量水的体积流量、温度和压力并发送给数字控制器(22)。
8.根据权利要求1所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述测量装置(14)出口之后、电磁开关阀(19)进口之前增加过滤器(18)；过滤器(18)过滤水中杂质并将堵塞情况反馈给数字控制器(22)。
9.根据权利要求1所述的一种组合动力装置的吞水试验设备，其特征在于，所述离心雾化喷嘴(20)安装在进气通道(21)侧面，进气通道(21)与组合动力装置(23)进气口连接；离心雾化喷嘴(20)垂直于组合动力装置(23)进气口截面喷入液态水，并且有50％的液态水通过1/3的组合动力装置(23)进气口截面进入。
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