一种结冰风洞换热器出口气流温度控制系统及方法.docx

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1、说明书3/6页发明内容0007本发明的目的是提供一种结冰风洞换热器出口气流温度控制系统，其能够快速实现换热器出口气流温度快速、精确、稳定的控制，有助于提高风洞温度控制品质。0008本发明的另一目的在于提供一种结冰风洞换热器出口气流温度控制方法，其能够快速实现换热器出口气流温度快速、精确、稳定的控制，有助于提高风洞温度控制品质。0009 本发明是这样实现的：一种结冰风洞换热器出口气流温度控制系统，包括：压缩机、冷凝器、储液罐、制冷剂屏蔽泵、换热器、低压循环桶、控制器和上位机，所述压缩机依次连接冷凝器、储液罐和低压循环桶，所述低压循环桶设置于所述压缩机和换热器之间，所述制冷剂屏蔽泵设置于所述低压循

2、环桶和所述换热器之间；所述压缩机的吸气端设置有吸气压力传感器；所述换热器的入口和出口分别设置进液调节阀和回气调节阀；所述换热器的下游出风口设置有温度传感器，且发明内容0007本发明的目的是提供一种结冰风洞换热器出口气流温度控制系统，其能够快速实现换热器出口气流温度快速、精确、稳定的控制，有助于提高风洞温度控制品质。0008本发明的另一目的在于提供一种结冰风洞换热器出口气流温度控制方法，其能够快速实现换热器出口气流温度快速、精确、稳定的控制，有助于提高风洞温度控制品质。0009 本发明是这样实现的：一种结冰风洞换热器出口气流温度控制系统，包括：压缩机、冷凝器、储液罐、制冷剂屏蔽泵、换热器、低压循

3、环桶、控制器和上位机，所述压缩机依次连接冷凝器、储液罐和低压循环桶，所述低压循环桶设置于所述压缩机和换热器之间，所述制冷剂屏蔽泵设置于所述低压循环桶和所述换热器之间；所述压缩机的吸气端设置有吸气压力传感器；所述换热器的入口和出口分别设置进液调节阀和回气调节阀；所述换热器的下游出风口设置有温度传感器，且CN 114353363 A说明书5/6页具体实施方式0028以下的说明提供了许多不同的实施例、或是例子，用来实施本发明的不同特征。以下特定例子所描述的元件和排列方式，仅用来精简的表达本发明，其仅作为例子，而并非用以限制本发明。0029 实施例1本发明提供了一种结冰风洞换热器出口气流温度控制系统，

4、请结合附图1所示，本发明包插 压缩机、吸气压力传感器、冷凝器（蒸发式冷凝器）、储液1 （高压储液罐）、制冷剂屏蔽泵、换热器、进液调节阀、回气调节阀、温度传感器、低压循环桶、控制器（压缩机控制器）和上位机；需要进行说明的是，作为优选实施例，在本发明中，采用氨作为制冷剂，在其它实施例中也可以采用其它制冷剂，氟利昂制冷剂（比如：R12、R11、R114、R113、R22、R13、R14等）、饱和碳氢化合物制冷剂（比如：甲烷（R50）、乙烷为（R170）、丙烷（R290）、丁烷（R600）、异二氟乙烷（R152a）和异丁烷（R601）等）、共沸制冷剂和非共沸制冷剂等。0030对此，制冷剂屏蔽泵选型时采

5、用氨屏蔽泵，在输送氨液的过程中保障氨液无泄漏稳定的运输工况。具体的，请结合图1所示，压缩机出口依次连接蒸发式冷凝器、高压储液罐、低压循环桶、氨屏蔽泵、进液调节阀、换热器、回气调节阀、低压循环桶再回至压缩机的吸气端。另比较，最终控制压缩机进行增减载；具体的控制方法请参见下一实施例。0034所述换热器的入口和出口分别设置进液调节阀和回气调节阀；所述换热器的下游出风口设置有温度传感器，在具体的风洞实验中，换热器及其出口气流温度传感器安装于风洞中，其他设备安装于制冷厂房，并且换热器出口温度传感器布置于换热器出口 1米处并位于换热器截面中心对应点；该位置最能反应出风洞环境与真实的飞行环境。0035本发明

6、还提供了一种结冰风洞换热器出口气流温度控制方法，其利用本发明所述温度控制系统实现。0036实施例2请结合图2所示，通过压缩机吸气压力对系统进行粗调，具体步骤如下：步骤S1：输入试验工况，上位机基于氨物性拟合函数（蒸发温度-饱和蒸发压力）计算试验工况目标温度T0对应的氨饱和蒸发压力P0;步骤S2：获取压缩机的目标吸气压力P1 ,其也P1=PO+AP,AP1为压力变化经验值；在实际的操作中，API基于换热器出口管道压力损失及历史温度控制经验，API在实际实验操作中，通过实验反复模拟，API经验设置为0.3bar；该差值在上位机软件中可以根据工况进行修改。0037 步骤S3：设置压缩机吸气压力，并开

7、启压缩机。将压缩机的实际吸气压力PA调整到满足以下关系：PA-P1 VAP2,其中，AP2为预设压力变化值；具体而言，上位机根据压缩机吸气端吸气压力传感器的吸气压力反馈值PA。0038当PA-P1AP2、压缩机当前能级99%,压缩机控制器将控制压缩机执行压缩机增载操作，进而增大压缩机吸气流量、降低压缩机吸气压力；当P1-PA叁AP2、压缩机当前能级2%,压缩机减载，减少吸气流量、提高吸气压力。0039 当-AP2P1-PAAP2,压缩机自敛保持。实际操作中， P2一般设置为0 .01bar, P2可以通过上位机预设其并非为特定的参数，可以通过上位机进行修改，AP2过大压缩机CN 1143533

8、63 A说明书6/6页调节风洞环境的温度。0047结合实施例2和实施例3中的控制方法，由于采用压缩机吸气压力和换热器蒸发压力两级压力闭环控制方式，将氨蒸发压力与吸气压力控制相解耦，简化了控制过程。压缩机用于风洞降温过程中，气流温度接近目标温度之前的系统压力粗调。气流温度接近目标温度时，利用换热器出口调节阀（回气调节阀）动作快特性快速调节出气阀开度，调整换热器出口氨气流量改变换热器内氨液蒸发压力，进行温度稳态控制精调。同时，回气调节阀阀门可以有效阻止压缩机吸气压力控制波动向换热器内蒸发压力传导，减小吸气压力对换热器内蒸发压力控制影响，提高了系统温度控制稳定性。0048与传统氨制冷系统通过控制换热

9、器进液流量控制出风温度的方式不同，采用快速动作的回气阀开度控制换热器单元内的氨蒸发压力，匹配换热器入口调节阀，能快速调节换热器内蒸发压力、改变换热器换热性能，实现出口气流温度的快速调节。消除传统制冷系统控制进液流量来控制换热器出口气流温度中，在控制温度接近目标温度时换热器换热效率低，风洞大容积蒸发器内氨液需要较长才能达到压力平衡导致的温度控制滞后问题。0049在系统完成气流温度稳态控制后，打开喷雾、热气防除冰系统，由于此时低压循环桶压力较换热器内蒸发压力低，且有较大的差值。通过回气阀门开度快速调节，增大换热器回气流量，能够快速降低蒸发器内氨液蒸发压力，提高换热器换热效率，平衡喷雾、热气防除冰系统引入的热负荷，实现换热器出口气流温度快速稳定控制目的。由于换热器出口管道及低压循环桶容积较大，瞬时增加的回气量不会导致回气调节阀阀后压力波动大，使得换热器内压力控制稳定性好，从而提高制冷系统温度控制动态稳定性。0050以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。比ON 114353363 A说明书附图1/2页2蒸发式冷凝器高压储液罐进液调节阀出口气流温度一传感器气力感吸压传低压循环桶回气调节阀阀位给定阀位反馈压缩机控制器上位机工兄输入114353363 A说明书附图2/2页回气闽开度减小