CN212493555U - 结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航空飞行器防除冰性能测试试验技术领域，公开了一种结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置，包括渐变管、水箱、控制装置和多个喷雾组件，渐变管的顶端高于底端，且渐变管的顶端和底端均设有压力感应装置，沿顶端至底端的方向上，渐变管的横截面积逐渐减小，水箱通过第一管路与渐变管的顶端连通，水箱通过第二管路与渐变管的底端连通，第一管路上设有开关阀和增压泵，以将水箱内的水泵入渐变管的顶端并使水在渐变管内流通，第二管路上设有流量控制阀；控制装置与增压泵、两个压力感应装置均电连接，喷雾组件沿渐变管的长度方向设置。如此设置，在喷雾组件开启之前能够调节好渐变管内供水压力，不存在无效结冰云雾。

Description

结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置

技术领域

本实用新型涉及航空飞行器防除冰性能测试试验技术领域，更具体地说，涉及一种结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置。

背景技术

结冰风洞是一种性能复杂的大型特种风洞，是研究飞机在结冰气象条件下飞行时，不同部件迎风表面和探测仪器的机外传感部分的结冰形态、结冰容限及其防(除)冰技术的地面试验设备。其结冰气象条件产生的核心部件是结冰云雾发生装置，结冰云雾发生装置是利用安装在结冰风洞喷雾段中喷雾设备上多根喷雾杆上的喷嘴阵列生成的，结冰云雾的参数是利用调节喷雾设备的供水、供气的压力、温度来实现的。

结冰风洞喷雾设备的供水压力调节的目标是在较短的时间内将所有喷雾杆上的喷嘴供水压力同步调节到一个指定值。当前在国内外结冰风洞中喷雾系统的供水压力调节的方法主要由以下三种：1、使用单一供水压力源给所有喷雾杆上的喷嘴直接供水，压力参数调节量单一，调节速度快，但无法消除由于喷雾杆之间高度差形成的压力偏差，该方法适合喷雾杆高度差较小的小尺寸的结冰风洞。2、使用单一供水压力源，通过多个调节阀接入各个不同高度的喷雾杆，通过调节阀完成不同高度喷雾杆的压力一致性调节。但是，各个调节阀同时调节时存在参数相互耦合干扰，调节时间长，参数偏差波动较大。适合中等规模的结冰风洞。3、使用多个供水压力源分别对各个不同高度的喷雾杆进行独立供水，各个喷雾杆的压力独立进行调节，调节参数单一，但设备的规模大，各个调节设备硬件偏差要求高，适合较大尺寸的结冰风洞。

上述的几种方法，均存在喷嘴开启后，需要花费时间调节供水压力，调节时长从十多秒至几十秒不等，均存在十多秒至几十秒的参数无效的结冰云雾覆盖被试件的过程。而在进行短时长，几十秒至一百秒左右的结冰试验时，存在十多秒至几十秒的参数无效的结冰云雾是不可以被接受的，所以时长较短的冰风洞结冰试验受到了严重限制。

因此，如何解决现有技术中结冰雨雾实验时开启喷嘴后需耗费时间调节供水压力、存在无效结冰云雾试验参数的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置以解决现有技术中结冰雨雾实验时开启喷嘴后需耗费时间调节供水压力、存在无效结冰云雾试验参数的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

本实用新型提供了一种渐变管，所述渐变管的顶端位置高于底端位置，且所述渐变管的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置和第二压力感应装置，沿所述顶端至所述底端的方向，所述渐变管的横截面积逐渐减小；

水箱，所述水箱通过第一管路与所述渐变管的顶端相连通，所述水箱通过第二管路与所述渐变管的底端相连通，所述第一管路上设有开关阀和增压泵，以将所述水箱内的水泵入所述渐变管的顶端并使水在所述渐变管内流通，所述第二管路上设有流量控制阀；

控制装置，与所述增压泵、所述第一压力感应装置、所述第二压力感应装置均可通信连接；

多个喷雾组件，沿所述渐变管的长度方向分布，各个所述喷雾组件与所述渐变管均相连通，各个所述喷雾组件与所述渐变管之间均设有第一阀门。

优选地，所述第一管路包括总管路、第一支路、第二支路，所述总管路的一端与所述水箱相连通，所述总管路的另一端与所述第一支路、所述第二支路均相连通，且所述第一支路与所述水箱相连通，所述第二支路与所述渐变管的顶端相连通，所述开关阀和所述增压泵均设置在所述总管路上，所述第一支路上还设有压力控制阀。

优选地，所述增压泵由电机驱动工作，所述电机电连接有变频器，且所述变频器与所述控制装置可通信连接。

优选地，还包括吹扫组件，所述吹扫组件包括吹扫管路以及设置在所述吹扫管路上的第二阀门，所述吹扫管路的一端连通有外部气源、另一端连通所述渐变管的顶端。

优选地，所述第一阀门和所述第二阀门均为电磁阀。

优选地，所述渐变管为呈竖直设置的倒锥形结构。

优选地，所述第二管路上设有流量计。

优选地，所述第一压力感应装置和所述第二压力感应装置均为压力传感器。

优选地，各个所述喷雾组件均包括喷雾杆、设置在所述喷雾杆上的多个喷嘴，所述喷嘴沿所述喷雾杆的长度方向排布。

本实用新型提供了一种结冰风洞喷雾设备，包括上述的供水压力快速响应装置。

本实用新型提供的技术方案中，结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置包括渐变管、水箱、控制装置和多个喷雾组件，其中，渐变管的顶端位置高于底端位置，且渐变管的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置和第二压力感应装置，沿顶端至底端的方向上，渐变管的横截面积逐渐减小；水箱通过第一管路与渐变管的顶端相连通，水箱通过第二管路与渐变管的底端相连通，第一管路上设有开关阀和增压泵，从而将水箱内的水泵入渐变管的顶端并使水在渐变管内流通，且第二管路上还设有流量控制阀；控制装置与增压泵、第一压力感应装置、第二压力感应装置均可通信连接；喷雾组件沿渐变管的长度方向分布，且各个喷雾组件与渐变管均相连通，各个喷雾组件与渐变管之间均设有第一阀门。

这样一来，先通过开启开关阀和增压泵使水箱内的水泵入渐变管内，并通过调节增压泵使第一压力感应装置和第二压力感应装置所感应的压力值的平均值与试验工况需求值一致；再通过调节流量控制阀，在渐变管内调节出一个合适的流量，在此过程中，通过控制装置使第一压力感应装置和第二压力感应装置所感应的压力值的平均值一直保持恒定。由于沿渐变管顶端至底端的方向、渐变管的横截面积逐渐减小，则此方向上水的流速逐渐增大，使渐变管内形成自上而下的流速梯度，该流速梯度可以形成自上而下的流速静压力梯度，而速度越大动压越大，故底端的动压大于顶端的动压，由于总压值(全压值)包括动压和静压之和，且渐变管内的总压值不变，故底端的水流静压力小于顶端的水流静压力。而渐变管底端的重力压力大于顶端的重力压力，故该静压力梯度与渐变管内流体介质在重力作用下形成的重力压力梯度方向相反，当流量控制阀调节至合适的流量时，顶端和底端的流速静压力梯度与底端和顶端的重力压力梯度相等，互相抵消，从而使渐变管内各点静压力值达到一致，即实现了调节供水压力的一致性，最后再开启第一阀门，使喷雾组件喷雾。如此设置，整个过程将压力调节和流量调节进行了分步解耦，确保调节过程中两个参数不出现相互干扰，并在开启喷嘴之前就能够将渐变管内的供水压力调节为一致，在开启喷嘴后不存在无效的结冰云雾试验参数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中供水压力快速响应装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中第一管路的结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例中供水压力快速响应装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中控制装置的结构示意图；

图5是本实用新型渐变管的结构示意图。

图1-5中：

1、渐变管；2、水箱；3、第一压力感应装置；4、第二压力感应装置；5、第一管路；501、总管路；502、第一支路；503、第二支路；6、开关阀；7、增压泵；8、第二管路；9、流量控制阀；10、控制装置；11、电机；12、变频器；13、喷雾杆；14、喷嘴；15、压力控制阀；16、第一阀门；17、吹扫管路；18、第二阀门；19、流量计；x、高度差；y、截面变化率。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种结冰风洞喷雾设备及其供水压力快速响应装置，解决现有技术中结冰雨雾实验时开启喷嘴后需耗费时间调节供水压力、存在无效结冰云雾试验参数的问题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参阅图1-3，在本实施例中，结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置包括渐变管1、水箱2、控制装置10和多个喷雾组件。其中，渐变管1的顶端位置高于底端位置，且渐变管1的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置3和第二压力感应装置4，沿顶端至底端的方向上，渐变管1的横截面积逐渐减小。具体地，第一压力感应装置3可以为压力传感器，也可以为压力表，能够检测渐变管1的管道侧壁压力，即检测管道静压力。水箱2通过第一管路5与渐变管1的顶端相连通，水箱2通过第二管路8与渐变管1的底端相连通，第一管路5上设有开关阀6和增压泵7，通过开关阀6和增压泵7能够将水箱2内的水泵入渐变管1的顶端并使水在渐变管1内流通，从而使渐变管1内产生水压，第一压力感应装置3和第二压力感应装置4也会对应显示渐变管1顶端和底端的压力数值，调节增压泵7，第一压力感应装置3和第二压力感应装置4显示的数值也会发生变化；第二管路8上还设有流量控制阀9，通过流量控制阀9能够调节渐变管1内的流量。控制装置10与增压泵7、第一压力感应装置3、第二压力感应装置4均可通信连接；喷雾组件沿渐变管1的长度方向分布，且各个喷雾组件与渐变管1均相连通，各个喷雾组件与渐变管1之间均设有第一阀门16，当渐变管1内有流体流通时，开启第一阀门16，流体能够通过喷雾组件喷出。

具体地，先通过开启开关阀6和增压泵7使水箱2内的水泵入渐变管1内，并通过调节增压泵7使第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力值的平均值与试验工况需求值一致；再通过调节流量控制阀9，在渐变管1内调节出一个合适的流量，在此过程中，通过控制装置10使第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力值的平均值一直保持恒定。由于沿渐变管1顶端至底端的方向、渐变管1的横截面积逐渐减小，则此方向上水的流速逐渐增大，使渐变管1内形成自上而下的流速梯度，该流速梯度可以形成自上而下的流速静压力梯度。总压值(全压值)包括动压和静压之和，渐变管1内的总压值不变(不考虑重力压力)，根据动压公式0.5ρ·ν·ν(ρ为流体密度，ν为流体速度)可以得出，速度越大动压越大，故底端的动压大于顶端的动压，则底端的流速静压力小于顶端的流速静压力。由重力压力公式ρ·g·h(h为高度),可以得到渐变管1底端的重力压力大于顶端的重力压力，故该静压力梯度与渐变管1内流体介质在重力作用下形成的重力压力梯度方向相反，当流量控制阀9调节至合适的流量时，顶端和底端的流速静压力梯度值与底端和顶端的重力压力梯度值相等，互相抵消。第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所检测的压力是管道侧壁的实际静压力，即流速静压力和重力压力之和，故此时渐变管1内各点静压力值达到一致，第一压力感应值和第二压力感应值的数值趋于相等，实现了调节供水压力的一致性，最后再开启第一阀门16，使喷雾组件喷雾。

如此设置，整个过程将压力调节和流量调节进行了分步解耦，确保调节过程中两个参数不出现相互干扰，并在开启喷嘴14之前就能够将渐变管1内的供水压力快速调节为一致，在开启喷嘴14后不存在无效的结冰云雾试验参数，使结冰风洞的试验方法进一步简化，试验范围进一步扩展。而且，该装置的原理简单，设备组成结构不复杂，无特殊的零部件，没有标准件容易加工和实现，实施成本低。装置响应迅速，无效的云雾时间极短，系统工作稳定，试验参数可靠。整体来说，组成简单、参数调节单一、运行稳定可靠、自动化程度高、安全性好。

作为可选地实施方式，如图1-2所示，第一管路5包括总管路501、第一支路502、第二支路503，总管路501的一端与水箱2相连通，总管路501的另一端与第一支路502、第二支路503均相连通，且第一支路502与水箱2相连通，第二支路503与渐变管1的顶端相连通，开关阀6和增压泵7均设置在总管路501上，第一支路502上还设有压力控制阀15。具体地，总管路501、第一支路502、第二支路503三条管路通过一个三通实现连通，压力控制阀15则控制其自身到三通这段第一支路502的流量和压力；通过增压泵7和开关阀6能够使总管路501的流量和压力达到一定值，通过压力控制阀15能够直接控制第一支路502的压力，故调节压力控制阀15，相当于间接控制第二支路503的压力，也就是渐变管1顶端的压力；另外，通过压力控制阀15能够使第一支路502分流，从而使第二支路503内的流量小于总管路501的最小流量，若未设第一支路502，第二支路503的流量就只能等于总管路501的流量。

如此设置，通过两个支路能够调节渐变管1的顶部压力，而且扩展了增压泵7的工作范围，扩大了第二支路503所能调节的流量范围。

作为可选地实施方式，如图4所示，增压泵7由电机11驱动工作，电机11电连接有变频器12，且变频器12与控制装置10可通信连接。变频器12能够改变电机11的工作电源频率，从而改变增压泵7的转速，来改变供水增压的大小，相当于一个变频恒压供水系统，该变频恒压供水系统是利用泵类控制流量和压力而研制的专用变频调速控制系统。具体地，变频恒压供水系统采用一个电位器设定压力，采用一个压力传感器检测管网中压力，压力传感器将信号送入变频器12的PID回路，PID回路处理之后，送出一个水量增加或减少信号，控制电机11的转速。增压泵7供水流量与用水流量处于平衡状态时，供水压力稳定在设定值，且无变化。此时供水压力测量信号(反馈信号)与给定信号(目标信号)基本相等，增压泵7在变频器12输出的某一频率下运行。当用水流量增加时，供水压力会下降，则供水压力测量信号(反馈信号)减小，则设定值与供水压力测量信号的差值增大，变频器12内置PID产生正的控制量，结果使变频器12的输出频率上升，电机11的转速也上升，增压泵7的供水流量增加，供水压力也开始上升使之回复到给定值(目标值)，系统又处于平衡状态。另一方面，用水流量的减小将导致增压泵7的供水流量大于用水流量，供水压力上升，供水压力测量信号(反馈信号)增大，则设定值与供水压力测量信号的差值减小，变频器12内置PID产生负的控制量，结果使变频器12的输出频率下降，电机11的转速也下降，增压泵7的供水流量也下降，水压也开始下降使之回复到给定值(目标值)，系统又处于平衡状态。这也就对应了上述所说的通过控制装置10使第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力值的平均值一直保持恒定的过程。

本方案中，压力传感器通常选用压力变送器或远传压力表，变频器采用ABB变频器ACS510系列，该种变频器12具有一个控制盘，在自动作PID控制时，能够自动降低或提升电机转速，起到控制装置10的作用。

作为可选地实施方式，渐变管1为呈竖直设置的倒锥形结构。具体地，该渐变管1不是非常规整的倒锥形结构，如图5所示，沿渐变管1由上至下的轴向上，渐变管1的截面变化率呈二次曲线，即开口向上的一个抛物线趋势，其中变量x为渐变管1的某一位置距离渐变管1顶端的距离或高度差，因变量y为渐变管1的截面变化率，渐变管1的自上至下呈渐变收缩的趋势。另外，喷雾阵列耗水量与流速静压力直接有关，流速静压力越大，耗水越大，而截面变化率也影响流速静压力，故截面变化率也间接受喷雾组件耗水量的影响。

在优选的实施例中，第二管路8上设有流量计19，能够检测第二管路8的流量大小，也相当于检测渐变管1内的流量大小。

在优选的实施例中，各个喷雾组件均包括喷雾杆13、多个喷嘴14，其中喷嘴14沿喷雾杆13的长度方向排布，同一喷雾杆13上的各个喷嘴14间隔设置，且各个喷雾杆13与渐变管1之间均设有第一阀门16，通过第一阀门16的开闭能够实现喷雾杆13与渐变管1的连通与否。具体地，第一阀门16可采用电磁阀，可通过控制装置10自动控制各个第一阀门16的开闭，当然，也可以手动控制开启和关闭。

如此设置，当渐变管1的底端压力值和顶端压力值调节到一致，且稳定运行后，开启所有的第一阀门16，瞬时使各个喷嘴14在同一个喷雾供水指定压力下运行，形成有效的结冰云雾。

在优选的实施例中，供水压力快速响应装置还包括吹扫组件，当喷雾组件工作完成后，通过吹扫组件将各个喷嘴14、渐变管1和管路内的流体清除出去，为下一次使用作准备。具体地，吹扫组件包括吹扫管路17以及第二阀门18，第二阀门18设置在吹扫管路17上，吹扫管路17的一端连通有外部气源、另一端连通渐变管1的顶端。可选地，外部气源可以为空压机，也可以为储气罐等装置，能够提供压缩气体即可。第二阀门18也可以采用电磁阀，也可通过控制装置10自动控制第二阀门18的开闭，当然，也可以手动控个第二阀门18的开启和关闭。

如此设置，当喷雾组件完成之后，即结冰云雾试验结束后，开启第二阀门18，使外部气源提供的压缩气体在吹扫管路17内流通，并流入喷嘴14、渐变管1和第二管路8内，将喷嘴14残水吹干净同时将渐变管1内的剩余流体清除回水箱2内，相当于清扫流体的作用，使系统回到最初的状态，为下次结冰云雾试验的压力调试过程做准备。

结合上述各个实施例对本供水压力快速响应装置进行具体说明，在本实施例中，供水压力快速响应装置包括呈倒锥形结构的渐变管1、水箱2、控制装置10、喷雾杆13、设置在喷雾杆13上的多个喷嘴14、吹扫组件，渐变管1的顶端位置高于底端位置，且渐变管1的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，沿顶端至底端的方向上，渐变管1的横截面积逐渐减小；水箱2通过第一管路5与渐变管1的顶端相连通，第一管路5包括总管路501、第一支路502和第二支路503，总管路501的一端、第一支路502与水箱2均相连通，总管路501的另一端与第一支路502、第二支路503均相连通，第二支路503与渐变管1的顶端相连通，总管路501上设有开关阀6和增压泵7，增压泵7由电机11驱动工作，电机11电连接有变频器12，第一支路502上设有压力控制阀15，从而将水箱2内的水泵入渐变管1的顶端并使水在渐变管1内流通；水箱2通过第二管路8与渐变管1的底端相连通，第二管路8上还设有流量控制阀9和流量计19。控制装置10与变频器12、第一压力传感器、第二压力传感器均可通信连接；喷雾杆13设置为多个且沿渐变管1的长度方向分布，每个喷雾杆13上设有多个喷嘴14，各个喷雾杆13与渐变管1均相连通，各个喷雾杆13与渐变管1之间分别设有第一电磁阀。吹扫组件包括吹扫管路17以及设置在吹扫管路17上的第二电磁阀，吹扫管路17的一端连通外部气源、另一端连通渐变管1的顶端。

本实用新型提供了一种结冰风洞喷雾设备，包括上述实施例中的供水压力快速响应装置。如此设置，该结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置将压力调节和流量调节进行了分步解耦，调节过程中两个参数不出现相互干扰，并在开启喷嘴14之前就能够将渐变管1内的供水压力调节为一致，在开启喷嘴14后不存在无效的结冰云雾试验参数。该有益效果的推导过程与供水压力快速响应装置有益效果的推导过程相同，此处不再详细赘述。

本实用新型还提供了一种供水压力的响应方法，包括：

第一步，开启开关阀6，将压力控制阀15和流量控制阀9的开度分别调节到预设值、以导通第一管路5和第二管路8，并关闭第一阀门16。具体地，通常将压力控制阀15和流量控制阀9开度达到50％，使得后期流体可以在第一管路5和第二管路8内流通，避免管路处于空管的状态。优选地，第一阀门16为电磁阀。

第二步，开启电机11，使增压泵7工作，并调节压力控制阀15，直至第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力值的算术平均值与试验工况需求值一致。优选地，第一压力感应装置3和第二压力感应装置4分别为第一压力传感器和第二压力传感器。

具体地，增压泵7开始工作，增压泵7从水箱2内吸水增压后，水流流经总管路501并分为两个支路，即第一支路502和第二支路503，第一支路502将水输送回水箱2内，第二支路503将水输送至渐变管1的顶端，使水开始在渐变管1内流动。当增压泵7工作频率固定时，总管路501的压力和流量一定，通过调节压力控制阀15能够调节第一支路502的压力和流量，从而间接调节第二支路503的压力和流量，即渐变管1顶端的压力值，而渐变管1底端要承受水压，故渐变管1底端与渐变管1顶端一直有重力压差，此时第二压力感应装置4所感应的渐变管1底端压力大于第一压力感应装置3所感应的渐变管1顶端的压力，通过调节压力控制阀15和增压泵7，能够使第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力均值达到试验工况需求值。比如试验工况需求值为20P，若第一压力感应装置3和第二压力感应装置4的显示值分别达到10P和30P时，此时达到了试验工况需求值。

第三步，通过控制装置10控制变频器12、以使第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力值的算术平均值与试验工况需求值恒定相等，并调节流量控制阀9，直至两个压力感应装置的值差绝对值与试验工况允许偏差值一致。

具体地，由于渐变管1内要消除重力压差，故要使第一压力感应装置3和第二压力感应装置4所感应的压力值趋于相等。调节流量控制阀9，相当于调节第二管路8和渐变管1内的流量，而渐变管1顶端的横截面积大于底端的横截面积，故相同流量的条件下，渐变管1底端的流速大于顶端的流速，根据动压公式0.5ρ·ν·ν(ρ为流体密度，ν为流体速度)可以得出，流速越大动压就越大，故渐变管1底端的动压大于顶端的动压，而渐变管1内的总压值不变，则底端的流速静压力小于顶端的流速静压力，故第二压力感应装置4的压力数值慢慢变小、第一压力感应装置3的压力数值慢慢增大，直至二者的数值趋于相等，比如试验工况需求值为20P，第一压力感应装置3和第二压力感应装置4的显示值分别达到了19P和21P，绝对差值符合试验工况允许偏差值，也说明压力达到了调节一致状态。该过程中若二者显示数值的平均值发生变化，则通过控制装置10控制变频器12，间接控制电机11和增压泵7，使其吸水增压力适当增大或减小，使二者显示数值的平均值回到最初状态，即与试验工况需求值一直相等。

第四步，上步已经将压力调节好，开启第一阀门16和各个喷嘴14，以开启结冰云雾试验。而渐变管1内的流量时远大于喷嘴14耗水的流量，故在第一阀门16开启后，第一压力感应装置3和第二压力感应装置4的显示值变化很小，无需再进行其它阀门的调节工作，各个喷嘴14能够在供水参数与试验工况一直的条件下完成云雾发生。

如此设置，整个过程将压力调节和流量调节进行了分步解耦，确保调节过程中两个参数不出现相互干扰，并在开启喷嘴14之前就能够将渐变管1内的供水压力快速调节为一致，云雾试验有效参数相应迅速，即刻能够开始试验，试验结构可靠性高。

在优选的实施例中，在结冰云雾试验结束后，开启第二阀门18，从而使外部的压缩空气流进吹扫管路17并将喷嘴14残水吹扫干净，渐变管1内的水推入入水箱2内，压力气体相当于吹扫水的作用，使渐变管1回到最初的状态，为下次结冰云雾试验的压力调试过程做准备，不然影响下一次的调试工作。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本实用新型提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种结冰风洞喷雾设备的供水压力快速响应装置，其特征在于，包括：

渐变管(1)，所述渐变管(1)的顶端位置高于底端位置，且所述渐变管(1)的顶端侧壁和底端侧壁分别设有第一压力感应装置(3)和第二压力感应装置(4)，沿所述顶端至所述底端的方向，所述渐变管(1)的横截面积逐渐减小；

水箱(2)，所述水箱(2)通过第一管路(5)与所述渐变管(1)的顶端相连通，所述水箱(2)通过第二管路(8)与所述渐变管(1)的底端相连通，所述第一管路(5)上设有开关阀(6)和增压泵(7)，以将所述水箱(2)内的水泵入所述渐变管(1)的顶端并使水在所述渐变管(1)内流通，所述第二管路(8)上设有流量控制阀(9)；

控制装置(10)，与所述增压泵(7)、所述第一压力感应装置(3)、所述第二压力感应装置(4)均可通信连接；

多个喷雾组件，沿所述渐变管(1)的长度方向分布，各个所述喷雾组件与所述渐变管(1)均相连通，各个所述喷雾组件与所述渐变管(1)之间均设有第一阀门(16)。

2.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述第一管路(5)包括总管路(501)、第一支路(502)、第二支路(503)，所述总管路(501)的一端与所述水箱(2)相连通，所述总管路(501)的另一端与所述第一支路(502)、所述第二支路(503)均相连通，且所述第一支路(502)与所述水箱(2)相连通，所述第二支路(503)与所述渐变管(1)的顶端相连通，所述开关阀(6)和所述增压泵(7)均设置在所述总管路(501)上，所述第一支路(502)上还设有压力控制阀(15)。

3.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述增压泵(7)由电机(11)驱动工作，所述电机(11)电连接有变频器(12)，且所述变频器(12)与所述控制装置(10)可通信连接。

4.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，还包括吹扫组件，所述吹扫组件包括吹扫管路(17)以及设置在所述吹扫管路(17)上的第二阀门(18)，所述吹扫管路(17)的一端连通有外部气源、另一端连通所述渐变管(1)的顶端。

5.如权利要求4所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述第一阀门(16)和所述第二阀门(18)均为电磁阀。

6.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述渐变管(1)为呈竖直设置的倒锥形结构。

7.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述第二管路(8)上设有流量计(19)。

8.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，所述第一压力感应装置(3)和所述第二压力感应装置(4)均为压力传感器。

9.如权利要求1所述的供水压力快速响应装置，其特征在于，各个所述喷雾组件均包括喷雾杆(13)、设置在所述喷雾杆(13)上的多个喷嘴(14)，所述喷嘴(14)沿所述喷雾杆(13)的长度方向排布。

10.一种结冰风洞喷雾设备，其特征在于，包括供水压力快速响应装置，所述供水压力快速响应装置为如权利要求1-9任一项所述的供水压力快速响应装置。

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