CN112763221A - 一种小流量来流参数模拟系统 - Google Patents

Abstract

一种小流量来流参数模拟系统，冷却水系统分别与稳定测量段，进气喷管，热空气切换和旁路装置冷却装置和尾室连通，为上述部件冷却提供冷却水；液体燃料供应系统和气体燃料供应系统为主进气路燃料加热装置提供燃料；补氧系统为主进气路补氧掺混器提供液氧，用于主进气路燃料加热装置内燃料的燃烧；粒子加载系统为试验加载粒子；工艺气系统为系统的气动阀门的操作气源连通。本发明的小流量来流参数模拟系统，能够有效的实现小流量来流参数精确模拟，能够精确有效的控制粒子的质量流量，成有效的闭环控制系统，对于试验状态进行有效的观察。

Description

一种小流量来流参数模拟系统

技术领域

本发明涉及试车台试验技术领域，具体涉及一种小流量来流参数模拟系统。

背景技术

小流量来流参数精确模拟试车台是试车台的一个重要组成部分，然而现有技术中，尚无有效的小流量来流参数精确模拟试车台实现小流量来流参数精确模拟，同时，也无粒子加载装置能够精确有效的控制粒子的质量流量，无法形成有效的闭环控制系统，此外，对于试验状态也无法进行有效的观察，因此，针对小流量来流参数精确模拟，急需能够精确有效的控制粒子的质量流量，形成有效的闭环控制系统粒子加载装置以及小流量来流参数精确模拟试车台。

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。

工艺气系统是发动机试车台的重要配套系统，其为进气总压模拟系统、引射系统等分系统的调节气路中的控制阀配置操作气源，然而现有技术，对于工艺气的使用，各分系统呈分散性，不具备系统性，导致操作过程复杂，且相应速度慢。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种小流量来流参数模拟系统。

本发明的技术解决方案是：

一种小流量来流参数模拟系统，包括主进气路，冷却水系统，液体燃料供应系统，补氧系统，气体燃料供应系统，粒子加载系统，热空气切换和旁路装置，排气系统和工艺气系统；冷却水系统分别与主进气路中的主进气路稳定测量段，粒子加载系统中的进气喷管，热空气切换和旁路装置中的热空气切换和旁路装置冷却装置和排气系统中的尾室连通，为主进气路稳定测量段，进气喷管，热空气切换和旁路装置冷却装置和尾室提供冷却水；液体燃料供应系统和气体燃料供应系统与主进气路中的主进气路燃料加热装置连通，为主进气路燃料加热装置提供燃料；补氧系统与主进气路中的主进气路补氧掺混器连通，为主进气路补氧掺混器提供液氧，用于主进气路燃料加热装置内燃料的燃烧；粒子加载系统两端分别与主进气路的出口和排气系统入口连通，热空气切换和旁路装置两端分别与主进气路的出口和排气系统中的排气系统掺混段连通；工艺气系统分别与主进气路，液体燃料供应系统，补氧系统，气体燃料供应系统和排气系统的气动阀门的操作气源连通。

进一步的，沿气源至主进气路出口的气体流动方向，主进气路包括通过管路连通的，主进气路总截止阀，主进气路进气流量计，主进气路压力调节阀，主进气路第一气动球阀，主进气路补氧掺混器，主进气路燃料加热装置，主进气路掺混器和主进气路稳定测量段。

进一步的，主进气路包括主进气路加热路，主进气路加热路一端通过与连通主进气路压力调节阀和主进气路第一气动球阀的管路连通，另一端与主进气路掺混器连通，沿连通主进气路压力调节阀和主进气路第一气动球阀的管路至主进气路掺混器连通的气体流动方向，主进气路加热路包括通过管路依次连通的主进气路第二气动球阀和主进气路电加热器。

进一步的，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，主进气路稳定测量段冷却路，排气系统冷却路以及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，水箱包括水箱液位计和水温测点；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，冷却水输入路过滤器和冷却水输入路稳定段；沿水箱的冷却水出口至进气喷管冷却路，主进气路稳定测量段冷却路，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稳量段，冷却水总供给路过滤器，冷却水总供给路水泵和冷却水总供给路压力测点；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，沿冷却水的流动方向，进气喷管冷却供水路上依次设置有进气喷管冷却路流量计和进气喷管冷却路稳定段，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，进气喷管冷却路回水路上设置有进气喷管冷却路温度测点；主进气路稳定测量段冷却路包括主进气路稳定测量段冷却供水路和主进气路稳定测量段冷却路回水路，沿冷却水的流动方向，主进气路稳定测量段冷却供水路两端分别与冷却水总供给路的出口和主进气路稳定测量段的冷却管路入口连通，沿冷却水的流动方向，主进气路稳定测量段冷却供水路上依次设置有主进气路稳定测量段冷却路流量计和主进气路稳定测量段冷却路稳定段,；主进气路稳定测量段冷却路回水路两端分别与主进气路稳定测量段的冷却管路出口和水箱的回水口连通，主进气路稳定测量段冷却路回水路设置有主进气路稳定测量段冷却路温度测点；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，排气系统冷却路上设置有排气系统冷却路稳定段；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，热空气切换和旁路装置冷却路设置有热空气切换和旁路装置稳定段。

进一步的，液体燃料供应系统和补氧系统包括共用的氮气源和减压阀，液体燃料供应系统和补氧系统并联设置；其中，液体燃料供应系统包括液体燃料供应系统燃油供应路和液体燃料供应系统吹除路，沿氮气源至主进气路燃料加热装置的液体燃料流动方向，液体燃料供应系统燃油供应路包括通过管路连通的减压阀，液体燃料供应系统第一电磁阀，油箱，液体燃料供应系统过滤器，液体燃料供应系统第二电磁阀,液体燃料供应系统流量计，液体燃料供应系统调节阀和液体燃料供应系统第三电磁阀；液体燃料供应系统吹除路一端与连通减压阀和液体燃料供应系统第一电磁阀之间的管路连通，另一端与连通液体燃料供应系统第二电磁阀和液体燃料供应系统流量计之间的管路连通，液体燃料供应系统吹除路上设置有液体燃料供应系统第四电磁阀；补氧系统包括补氧系统液氧供应路和补氧系统吹除路，沿氮气源至主进气路补氧掺混器的液氧流动方向，补氧系统液氧供应路包括通过管路连通的减压阀，补氧系统第一电磁阀，液氧储箱，补氧系统第二电磁阀，补氧系统流量计,补氧系统调节阀和补氧系统第三电磁阀；补氧系统吹除路一端与连通减压阀和补氧系统第一电磁阀之间的管路连通，另一端与连通补氧系统第二电磁阀和补氧系统流量计之间的管路连通，补氧系统吹除路上设置有补氧系统第四电磁阀。

进一步的，沿气瓶至主进气路燃料加热装置的气体燃料流动方向，气体燃料供应系统包括通过管路依次连通的气瓶，气体燃料供应系统第一电磁阀，气体燃料供应系统减压阀，气体燃料供应系统调节阀，气体燃料供应系统流量计和气体燃料供应系统第二电磁阀。

进一步的，粒子加载系统包括料斗，粒子，玻璃导管，粉尘流量计，减压阀，放气电磁阀，放料阀和粒子加载装置气源；粒子加载装置气源与减压阀连通，减压阀出口通过管路分别与料斗和放气电磁阀连通；料斗包括料斗本体，料斗本体上设置有料斗上盖，料斗本体内设置有粒子压板，粒子压板与料斗本体的内壁设置有间隙或者粒子压板上开设有小孔，粒子置于料斗本体内并位于料斗本体的出口和粒子压板之间；料斗本体的出口与玻璃导管连通，玻璃导管上沿粒子的流动方向依次设置有粉尘流量计和放料阀；粒子加载系统还包括进气管，进气喷管，排气喷管，燃烧装置，试验台架；玻璃导管插入进气管，进气管，进气喷管，燃烧装置，排气喷管依次连通，燃烧装置置于试验台架上；进气管与主进气路的出口连通，排气喷管与排气系统连通；燃烧装置为长方体结构，由透明钢化玻璃构成，进气喷管和排气喷管的内部气动轮廓为拉瓦尔喷管结构，进气喷管和排气喷管的侧部设置有石英玻璃窗口；玻璃导管插入进气管的位置位于进气管中心线的上部。

进一步的，沿主进气路的出口至排气系统中的排气系统掺混段的气体流动方向，连通热空气切换和旁路装置包括依次设置的热空气切换和旁路装置冷却装置和热空气切换和旁路装置电磁阀。

进一步的，排气系统包括依次连通的尾室，引射器，排气系统掺混段和消声器。

进一步的，工艺气系统包括进气路，若干路并联设置的工艺气供应路，每路工艺气供应路包括若干路工艺气输出路；进气路两端分别与压缩空气源和若干路并联设置的工艺气供应路的入口连通，进气路上设置有电磁阀；每路工艺气供应路两端分别与进气路的出口和若干路工艺气输出路连通，沿工艺气的流动方向，每路工艺气供应路均包括通过管路依次连通的工艺气供应路手动截止阀，空气过滤器，第一减压阀，第一压力表，第二减压阀，第二压力表和缓冲罐；每路工艺气输出路两端分别与一路工艺气供应路的出口和一个操作气源连通；沿工艺气的流动方向，每路工艺气输出路均包括通过管路依次连通的工艺气输出路手动截止阀，截止阀，压力测点和操作气源；操作气源为主进气路压力调节阀，主进气路第一气动球阀，工艺气，液体燃料供应系统调节阀，补氧系统调节阀，气体燃料供应系统调节阀或引射器调节驱动气流的气动阀中的至少一个。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1、本发明的小流量来流参数模拟系统，能够有效的实现小流量来流参数精确模拟，能够精确有效的控制粒子的质量流量，成有效的闭环控制系统，对于试验状态进行有效的观察。

2、本发明的小流量来流参数模拟系统中，冷却水系统，能够有效的实现主进气路稳定测量段，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；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；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，主进气路稳定测量段冷却路流量计，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主进气路稳定测量段冷却路温度测点，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；通过设置冷却水输入路主进气路稳定测量段，冷却水总供给路主进气路稳定测量段，进气喷管冷却路主进气路稳定测量段，主进气路稳定测量段冷却路主进气路稳定测量段，排气系统冷却路主进气路稳定测量段和热空气切换和旁路装置主进气路稳定测量段，保证供水的稳定性，进而提高整个试车台的稳定性。

3、本发明的小流量来流参数模拟系统中，补氧系统能够精确控制氧气阀门的开启和关闭，并采用氮气加压的方式共赢，避免氧气管道爆炸，兼顾了安全性和适用性；，通过设置相关阀门及压力表的监测，能够及时有效监测对整个供养系统的相关参数，进而提高整个供养系统的精度，同时，也避免了氧气管道爆炸的情况；设置了氮气吹除路，并有针对性的设置并联的加注管吹除路，主管路吹除路和喷前管路吹除路，有效的对液氧供给路各个关键部分吹除，避免油脂或管道中高速运动的铁屑使氧气管道爆炸的情况。

4、本发明的小流量来流参数模拟系统中，粒子加载系统首先根据粒子流量确定玻璃导管内径，其次由减压阀和放气电磁阀调节控制料斗内压力，玻璃导管上设置粉尘质量流量计，进而组成闭环控制系统，粒子压板与料斗边缘留有间隙或粒子压板开小孔，控制少量空气进入粒子中，玻璃导管出口位于进气管中心线上部，控制它们间距离从而控制粒子在进气管截面上的分布，将燃烧装置设置为透明结构，同时，将进气喷管和排气喷管的侧部设置有石英玻璃窗口，实现了试验装置的观测。

5、本发明的小流量来流参数模拟系统中，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，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。，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，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。

6、本发明的小流量来流参数模拟系统中，工艺气系统将各分系统所需的工艺气进行系统性整合，结构设置简单，操作容易，相应速度快，通过设置空气过滤器，提高了工艺气的纯净度，延长了阀门的使用寿命，同时提高了调节精度，通过二级减压，提高了工艺气的调节范围，以使工艺气系统的适用范围更大，通过设置缓冲罐，使得工艺气在缓冲罐中得以缓冲，每路工艺气输出路使用的工艺气为缓冲罐内的气体，使得相应速度和稳定性提高，通过设置第一压力表和第二压力表，实现了经过第一减压阀和第二减压阀后的工艺气压力的监测，进而提高工艺气系统的精度，通过设置压力测点，实现了对每个操作气源的气源压力的监测，以保证供给给操作气源的压力满足预定值的要求。

附图说明

图1为本发明的小流量来流参数模拟系统的原理示意图。

图2为本发明的小流量来流参数模拟系统中，冷却水系统的原理示意图。

图3为本发明的小流量来流参数模拟系统中，粒子加载系统的原理示意图。

图4为本发明的小流量来流参数模拟系统中，工艺气系统的原理示意图。

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1-4所示，一种小流量来流参数模拟系统，包括主进气路100，冷却水系统200，液体燃料供应系统300，补氧系统400，气体燃料供应系统500，粒子加载系统600，热空气切换和旁路装置700，排气系统800和工艺气系统900。所述冷却水系统200分别与所述主进气路100中的主进气路稳定测量段111，粒子加载系统600中的进气喷管622，热空气切换和旁路装置700中的热空气切换和旁路装置冷却装置710和排气系统800中的尾室810连通，为所述主进气路稳定测量段111，进气喷管622，热空气切换和旁路装置冷却装置710和尾室810提供冷却水。所述液体燃料供应系统300和气体燃料供应系统500与所述主进气路100中的主进气路燃料加热装置107连通，为所述主进气路燃料加热装置107提供燃料。所述补氧系统400与所述主进气路100中的主进气路补氧掺混器106连通，为所述主进气路补氧掺混器106提供液氧，用于所述主进气路燃料加热装置107内燃料的燃烧。所述粒子加载系统600两端分别与所述主进气路100的出口和所述排气系统800入口连通，所述热空气切换和旁路装置700两端分别与所述主进气路100的出口和所述排气系统800中的排气系统掺混段连通。所述工艺气系统900分别与所述主进气路100，液体燃料供应系统300，补氧系统400，气体燃料供应系统500和排气系统800的气动阀门的操作气源连通。优选的，沿气源至所述主进气路100出口的气体流动方向，所述主进气路100包括通过管路连通的101，主进气路总截止阀102，主进气路进气流量计103，主进气路压力调节阀104，主进气路第一气动球阀105，主进气路补氧掺混器106，主进气路燃料加热装置107，主进气路掺混器108和主进气路稳定测量段111。其中，主进气路稳定测量段111用于对主进气路中的气流整流，使得主进气路中的气流稳定，同时，对主进气路中的气流中的温度，压力和流量进行监测。所述本发明的小流量来流参数模拟系统，能够有效的实现小流量来流参数精确模拟，能够精确有效的控制粒子的质量流量，成有效的闭环控制系统，对于试验状态进行有效的观察。

优选的，所述主进气路100包括主进气路加热路，所述主进气路加热路一端通过与连通所述主进气路压力调节阀104和主进气路第一气动球阀105的管路连通，另一端与所述主进气路掺混器108连通，沿连通所述主进气路压力调节阀104和主进气路第一气动球阀105的管路至主进气路掺混器108连通的气体流动方向，所述主进气路加热路包括通过管路依次连通的主进气路第二气动球阀109和主进气路电加热器110。通过设置主进气路加热路，对掺混至所述主进气路掺混器108的空气进行预热，提高了掺混效率，同时降低了主进气路燃料加热装置107的负载，此外，通过设置主进气路第二气动球阀，实现了掺混空气的流量。

进一步的，冷却水系统200包括冷却水输入路210，水箱214，冷却水总供给路220，进气喷管冷却路230，主进气路稳定测量段冷却路240，排气系统冷却路250以及热空气切换和旁路装置冷却路260；所述水箱214包括冷却水注入口，冷却水出口和回水口，所述水箱214包括水箱液位计215和水温测点216；沿自来水入口至所述水箱214的冷却水注入口，所述冷却水输入路210包括通过管路连通的冷却水输入路手动截至阀211，冷却水输入路过滤器212和冷却水输入路稳定段213；沿所述水箱214的冷却水出口至所述进气喷管冷却路230，主进气路稳定测量段冷却路240，排气系统冷却路250，热空气切换和旁路装置冷却路260的入口，所述冷却水总供给路220包括通过管路连通的冷却水总供给路稳量段221，冷却水总供给路过滤器222，冷却水总供给路水泵223和冷却水总供给路压力测点224；所述进气喷管冷却路230包括进气喷管冷却供水路232和进气喷管冷却路回水路233，沿冷却水的流动方向，所述进气喷管冷却供水路232两端分别与所述冷却水总供给路220的出口和所述进气喷管622的冷却管路入口连通，沿冷却水的流动方向，所述进气喷管冷却供水路232上依次设置有进气喷管冷却路流量计234和进气喷管冷却路稳定段235，所述进气喷管冷却路回水路233两端分别与所述进气喷管231的冷却管路出口和所述水箱214的回水口连通，所述进气喷管冷却路回水路233上设置有进气喷管冷却路温度测点236；所述主进气路稳定测量段冷却路240包括主进气路稳定测量段冷却供水路242和主进气路稳定测量段冷却路回水路243，沿冷却水的流动方向，所述主进气路稳定测量段冷却供水路242两端分别与所述冷却水总供给路220的出口和所述主进气路稳定测量段111的冷却管路入口连通，沿冷却水的流动方向，所述主进气路稳定测量段冷却供水路242上依次设置有主进气路稳定测量段冷却路流量计244和主进气路稳定测量段冷却路稳定段245,；所述主进气路稳定测量段冷却路回水路243两端分别与所述主进气路稳定测量段241的冷却管路出口和所述水箱214的回水口连通，所述主进气路稳定测量段冷却路回水路243设置有主进气路稳定测量段冷却路温度测点246；沿冷却水的流动方向，所述排气系统冷却路250两端分别与所述冷却水总供给路220的出口和排气系统800中的尾室810的冷却喷水管入口连通，所述排气系统冷却路250上设置有排气系统冷却路稳定段252；沿冷却水的流动方向，所述热空气切换和旁路装置冷却路260两端分别与所述冷却水总供给路220的出口和热空气切换和旁路装置冷却路900中的冷却装置710的冷却水管路的入口连通，所述热空气切换和旁路装置冷却路260设置有热空气切换和旁路装置稳定段262。所述冷却水系统，能够有效的实现主进气路稳定测量段，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；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；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，主进气路稳定测量段冷却路流量计，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主进气路稳定测量段冷却路温度测点，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；通过设置冷却水输入路主进气路稳定测量段，冷却水总供给路主进气路稳定测量段，进气喷管冷却路主进气路稳定测量段，主进气路稳定测量段冷却路主进气路稳定测量段，排气系统冷却路主进气路稳定测量段和热空气切换和旁路装置主进气路稳定测量段，保证供水的稳定性，进而提高整个试车台的稳定性。

优选的，所述液体燃料供应系统300和补氧系统400包括共用的氮气源和减压阀350，所述液体燃料供应系统300和补氧系统400并联设置；其中，所述液体燃料供应系统300包括液体燃料供应系统燃油供应路310和液体燃料供应系统吹除路320，沿氮气源至主进气路燃料加热装置107的液体燃料流动方向，所述液体燃料供应系统燃油供应路310包括通过管路连通的减压阀350，液体燃料供应系统第一电磁阀301，油箱330，液体燃料供应系统过滤器302，液体燃料供应系统第二电磁阀303,液体燃料供应系统流量计304，液体燃料供应系统调节阀305和液体燃料供应系统第三电磁阀306；所述液体燃料供应系统吹除路320一端与连通所述减压阀350和液体燃料供应系统第一电磁阀301之间的管路连通，另一端与连通所述液体燃料供应系统第二电磁阀303和液体燃料供应系统流量计304之间的管路连通，所述液体燃料供应系统吹除路320上设置有液体燃料供应系统第四电磁阀307；所述补氧系统400包括补氧系统液氧供应路410和补氧系统吹除路420，沿氮气源至主进气路补氧掺混器106的液氧流动方向，所述补氧系统液氧供应路410包括通过管路连通的减压阀350，补氧系统第一电磁阀401，液氧储箱430，补氧系统第二电磁阀402，补氧系统流量计403,补氧系统调节阀404和补氧系统第三电磁阀405；所述补氧系统吹除路420一端与连通所述减压阀350和补氧系统第一电磁阀401之间的管路连通，另一端与连通所述补氧系统第二电磁阀402和补氧系统流量计403之间的管路连通，所述补氧系统吹除路420上设置有补氧系统第四电磁阀406。所述补氧系统能够精确控制氧气阀门的开启和关闭，并采用氮气加压的方式共赢，避免氧气管道爆炸，兼顾了安全性和适用性；，通过设置相关阀门及压力表的监测，能够及时有效监测对整个供养系统的相关参数，进而提高整个供养系统的精度，同时，也避免了氧气管道爆炸的情况；设置了氮气吹除路，并有针对性的设置并联的加注管吹除路，主管路吹除路和喷前管路吹除路，有效的对液氧供给路各个关键部分吹除，避免油脂或管道中高速运动的铁屑使氧气管道爆炸的情况。

优选的，沿气瓶至主进气路燃料加热装置107的气体燃料流动方向，所述气体燃料供应系统500包括通过管路依次连通的气瓶501，气体燃料供应系统第一电磁阀502，气体燃料供应系统减压阀503，气体燃料供应系统调节阀504，气体燃料供应系统流量计505和气体燃料供应系统第二电磁阀506。通过设置阀门及流量计实现了气体燃料的流量调节和监测，进而提高了整个系统的精度。

优选的，所述粒子加载系统600包括料斗601，粒子604，玻璃导管605，粉尘流量计606，减压阀607，放气电磁阀608，放料阀609和粒子加载装置气源630；所述粒子加载装置气源630与所述减压阀607连通，所述减压阀607出口通过管路分别与所述料斗601和所述放气电磁阀608连通；所述料斗601包括料斗本体601，所述料斗本体上设置有料斗上盖602，所述料斗本体内设置有粒子压板603，所述粒子压板603与所述料斗本体的内壁设置有间隙或者所述粒子压板603上开设有小孔，所述粒子604置于所述料斗本体内并位于所述料斗本体的出口和所述粒子压板603之间；所述料斗本体的出口与所述玻璃导管605连通，所述玻璃导管605上沿粒子的流动方向依次设置有粉尘流量计606和放料阀609；所述粒子加载系统600还包括进气管621，进气喷管622，排气喷管623，燃烧装置624，试验台架625；所述玻璃导管605插入所述进气管621，所述进气管621，进气喷管622，燃烧装置624，排气喷管623依次连通，所述燃烧装置置于625试验台架上；所述进气管621与所述主进气路100的出口连通，所述排气喷管623与所述排气系统800连通；所述燃烧装置624为长方体结构，由透明钢化玻璃构成，所述进气喷管622和排气喷管623的内部气动轮廓为拉瓦尔喷管结构，进气喷管和排气喷管的侧部设置有石英玻璃窗口；所述玻璃导管605插入所述进气管621的位置位于所述进气管中心线的上部。优选的，优选的，所述玻璃导管605内壁为光滑面，便于粒子的流动。

进一步优选的，所述放料阀609为插板式放料阀。所述粒子加载系统首先根据粒子流量确定玻璃导管内径，其次由减压阀和放气电磁阀调节控制料斗内压力，玻璃导管上设置粉尘质量流量计，进而组成闭环控制系统，粒子压板与料斗边缘留有间隙或粒子压板开小孔，控制少量空气进入粒子中，玻璃导管出口位于进气管中心线上部，控制它们间距离从而控制粒子在进气管截面上的分布，将燃烧装置设置为透明结构，同时，将进气喷管和排气喷管的侧部设置有石英玻璃窗口，实现了试验装置的观测。

优选的，沿所述主进气路100的出口至所述排气系统800中的排气系统掺混段的气体流动方向，所述连通热空气切换和旁路装置700包括依次设置的热空气切换和旁路装置冷却装置710和热空气切换和旁路装置电磁阀720。所述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，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。，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，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。

优选的，所述排气系统800包括依次连通的尾室810，引射器820，排气系统掺混段830和消声器840。通过设置尾室，充分利用排出气体的动能，降低了后续引射器的负载，以降低整个系统的运行成本，同时，采用引射器，实现了燃烧室内的负压需求，此外，通过设置消音装置，降低了整个系统的噪声污染。

优选的，所述工艺气系统900包括进气路910，若干路并联设置的工艺气供应路920，每路所述工艺气供应路920包括若干路工艺气输出路930。所述进气路910两端分别与压缩空气源和所述若干路并联设置的工艺气供应路920的入口连通，所述进气路910上设置有电磁阀911；所述每路工艺气供应路920两端分别与所述进气路910的出口和若干路工艺气输出路930连通，沿工艺气的流动方向，所述每路工艺气供应路920均包括通过管路依次连通的工艺气供应路手动截止阀921，空气过滤器922，第一减压阀923，第一压力表926，第二减压阀924，第二压力表927和缓冲罐925；每路所述工艺气输出路930两端分别与一路工艺气供应路920的出口和一个操作气源连通；沿工艺气的流动方向，每路所述工艺气输出路930均包括通过管路依次连通的工艺气输出路手动截止阀931，截止阀932，压力测点933和操作气源934；所述操作气源934为主进气路压力调节阀104，主进气路第一气动球阀105，工艺气109，液体燃料供应系统调节阀305，补氧系统调节阀404，气体燃料供应系统调节阀504或引射器调节驱动气流的气动阀中的至少一个。

所述工艺气系统将各分系统所需的工艺气进行系统性整合，结构设置简单，操作容易，相应速度快，通过设置空气过滤器，提高了工艺气的纯净度，延长了阀门的使用寿命，同时提高了调节精度，通过二级减压，提高了工艺气的调节范围，以使工艺气系统的适用范围更大，通过设置缓冲罐，使得工艺气在缓冲罐中得以缓冲，每路工艺气输出路使用的工艺气为缓冲罐内的气体，使得相应速度和稳定性提高，通过设置第一压力表和第二压力表，实现了经过第一减压阀和第二减压阀后的工艺气压力的监测，进而提高工艺气系统的精度，通过设置压力测点，实现了对每个操作气源的气源压力的监测，以保证供给给操作气源的压力满足预定值的要求。

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 (10)

1.一种小流量来流参数模拟系统，其特征在于，包括主进气路，冷却水系统，液体燃料供应系统，补氧系统，气体燃料供应系统，粒子加载系统，热空气切换和旁路装置，排气系统和工艺气系统；

冷却水系统分别与主进气路中的主进气路稳定测量段，粒子加载系统中的进气喷管，热空气切换和旁路装置中的热空气切换和旁路装置冷却装置和排气系统中的尾室连通，为主进气路稳定测量段，进气喷管，热空气切换和旁路装置冷却装置和尾室提供冷却水；

液体燃料供应系统和气体燃料供应系统与主进气路中的主进气路燃料加热装置连通，为主进气路燃料加热装置提供燃料；

补氧系统与主进气路中的主进气路补氧掺混器连通，为主进气路补氧掺混器提供液氧，用于主进气路燃料加热装置内燃料的燃烧；

粒子加载系统两端分别与主进气路的出口和排气系统入口连通，热空气切换和旁路装置两端分别与主进气路的出口和排气系统中的排气系统掺混段连通；

工艺气系统分别与主进气路，液体燃料供应系统，补氧系统，气体燃料供应系统和排气系统的气动阀门的操作气源连通。

2.根据权利要求1的系统，其特征在于，沿气源至主进气路出口的气体流动方向，主进气路包括通过管路连通的，主进气路总截止阀，主进气路进气流量计，主进气路压力调节阀，主进气路第一气动球阀，主进气路补氧掺混器，主进气路燃料加热装置，主进气路掺混器和主进气路稳定测量段。

3.根据权利要求2的系统，其特征在于，主进气路包括主进气路加热路，主进气路加热路一端通过与连通主进气路压力调节阀和主进气路第一气动球阀的管路连通，另一端与主进气路掺混器连通，沿连通主进气路压力调节阀和主进气路第一气动球阀的管路至主进气路掺混器连通的气体流动方向，主进气路加热路包括通过管路依次连通的主进气路第二气动球阀和主进气路电加热器。

4.根据权利要求1的系统，其特征在于，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，主进气路稳定测量段冷却路，排气系统冷却路以及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，水箱包括水箱液位计和水温测点；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，冷却水输入路过滤器和冷却水输入路稳定段；

沿水箱的冷却水出口至进气喷管冷却路，主进气路稳定测量段冷却路，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稳量段，冷却水总供给路过滤器，冷却水总供给路水泵和冷却水总供给路压力测点；

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，沿冷却水的流动方向，进气喷管冷却供水路上依次设置有进气喷管冷却路流量计和进气喷管冷却路稳定段，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，进气喷管冷却路回水路上设置有进气喷管冷却路温度测点；

主进气路稳定测量段冷却路包括主进气路稳定测量段冷却供水路和主进气路稳定测量段冷却路回水路，沿冷却水的流动方向，主进气路稳定测量段冷却供水路两端分别与冷却水总供给路的出口和主进气路稳定测量段的冷却管路入口连通，沿冷却水的流动方向，主进气路稳定测量段冷却供水路上依次设置有主进气路稳定测量段冷却路流量计和主进气路稳定测量段冷却路稳定段,；主进气路稳定测量段冷却路回水路两端分别与主进气路稳定测量段的冷却管路出口和水箱的回水口连通，主进气路稳定测量段冷却路回水路设置有主进气路稳定测量段冷却路温度测点；

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，排气系统冷却路上设置有排气系统冷却路稳定段；

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，热空气切换和旁路装置冷却路设置有热空气切换和旁路装置稳定段。

5.根据权利要求1的系统，其特征在于，液体燃料供应系统和补氧系统包括共用的氮气源和减压阀，液体燃料供应系统和补氧系统并联设置；其中，

液体燃料供应系统包括液体燃料供应系统燃油供应路和液体燃料供应系统吹除路，沿氮气源至主进气路燃料加热装置的液体燃料流动方向，液体燃料供应系统燃油供应路包括通过管路连通的减压阀，液体燃料供应系统第一电磁阀，油箱，液体燃料供应系统过滤器，液体燃料供应系统第二电磁阀,液体燃料供应系统流量计，液体燃料供应系统调节阀和液体燃料供应系统第三电磁阀；液体燃料供应系统吹除路一端与连通减压阀和液体燃料供应系统第一电磁阀之间的管路连通，另一端与连通液体燃料供应系统第二电磁阀和液体燃料供应系统流量计之间的管路连通，液体燃料供应系统吹除路上设置有液体燃料供应系统第四电磁阀；

补氧系统包括补氧系统液氧供应路和补氧系统吹除路，沿氮气源至主进气路补氧掺混器的液氧流动方向，补氧系统液氧供应路包括通过管路连通的减压阀，补氧系统第一电磁阀，液氧储箱，补氧系统第二电磁阀，补氧系统流量计,补氧系统调节阀和补氧系统第三电磁阀；补氧系统吹除路一端与连通减压阀和补氧系统第一电磁阀之间的管路连通，另一端与连通补氧系统第二电磁阀和补氧系统流量计之间的管路连通，补氧系统吹除路上设置有补氧系统第四电磁阀。

6.根据权利要求1的系统，其特征在于，沿气瓶至主进气路燃料加热装置的气体燃料流动方向，气体燃料供应系统包括通过管路依次连通的气瓶，气体燃料供应系统第一电磁阀，气体燃料供应系统减压阀，气体燃料供应系统调节阀，气体燃料供应系统流量计和气体燃料供应系统第二电磁阀。

7.根据权利要求1的系统，其特征在于，粒子加载系统包括料斗，粒子，玻璃导管，粉尘流量计，减压阀，放气电磁阀，放料阀和粒子加载装置气源；粒子加载装置气源与减压阀连通，减压阀出口通过管路分别与料斗和放气电磁阀连通；料斗包括料斗本体，料斗本体上设置有料斗上盖，料斗本体内设置有粒子压板，粒子压板与料斗本体的内壁设置有间隙或者粒子压板上开设有小孔，粒子置于料斗本体内并位于料斗本体的出口和粒子压板之间；料斗本体的出口与玻璃导管连通，玻璃导管上沿粒子的流动方向依次设置有粉尘流量计和放料阀；

粒子加载系统还包括进气管，进气喷管，排气喷管，燃烧装置，试验台架；玻璃导管插入进气管，进气管，进气喷管，燃烧装置，排气喷管依次连通，燃烧装置置于试验台架上；进气管与主进气路的出口连通，排气喷管与排气系统连通；

燃烧装置为长方体结构，由透明钢化玻璃构成，进气喷管和排气喷管的内部气动轮廓为拉瓦尔喷管结构，进气喷管和排气喷管的侧部设置有石英玻璃窗口；玻璃导管插入进气管的位置位于进气管中心线的上部。

8.根据权利要求1的系统，其特征在于，沿主进气路的出口至排气系统中的排气系统掺混段的气体流动方向，连通热空气切换和旁路装置包括依次设置的热空气切换和旁路装置冷却装置和热空气切换和旁路装置电磁阀。

9.根据权利要求1的系统，其特征在于，排气系统包括依次连通的尾室，引射器，排气系统掺混段和消声器。

10.根据权利要求1-9任一项的系统，其特征在于，工艺气系统包括进气路，若干路并联设置的工艺气供应路，每路工艺气供应路包括若干路工艺气输出路；

进气路两端分别与压缩空气源和若干路并联设置的工艺气供应路的入口连通，进气路上设置有电磁阀；每路工艺气供应路两端分别与进气路的出口和若干路工艺气输出路连通，沿工艺气的流动方向，每路工艺气供应路均包括通过管路依次连通的工艺气供应路手动截止阀，空气过滤器，第一减压阀，第一压力表，第二减压阀，第二压力表和缓冲罐；

每路工艺气输出路两端分别与一路工艺气供应路的出口和一个操作气源连通；沿工艺气的流动方向，每路工艺气输出路均包括通过管路依次连通的工艺气输出路手动截止阀，截止阀，压力测点和操作气源；

操作气源为主进气路压力调节阀，主进气路第一气动球阀，工艺气，液体燃料供应系统调节阀，补氧系统调节阀，气体燃料供应系统调节阀或引射器调节驱动气流的气动阀中的至少一个。

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