一种结冰气候室流场稳定结构的制作方法

本发明属于防除冰试验技术领域，涉及一种结冰气候室流场稳定结构。

背景技术：

结冰气候室是一种可模拟低温、风速及结冰云雾的大型地面试验设备，可应用于飞机防冰部件、组件及系统，进行结冰、除冰及防冰试验，研究其结冰特性，验证其防除冰性能。结冰气候室中的气流由风机驱动，将雾化水吹向试验件，在试验件上形成结冰。为了形成满足试验条件的结冰云，风速应当稳定。在一个封闭的环境内要形成满足项目要求的结冰条件是很困难的。气候室内有风机吹风，喷雾产生的雾流，如果试验件再进行旋转，那气候室内的流场会更加混乱。气候室内气流紊乱，则风机无法稳定工作，工作效率会大大降低，同时难以建立起稳定的温度场，且换热效率低。因此必须采取有利措施建立稳定流场。

技术实现要素：

本发明的目的是：设计一种可用于结冰气候室的流场稳定结构，通过实施，可以保证结冰气候室内的气流流场稳定，同时保证大尺寸空间内试验参数的均匀性。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种结冰气候室的流场稳定结构，所述的结冰气候室包含回流隔层2、气流喷管3、挡板4、风机5、整流格栅6、扩压管7、冷却器8、隔板9；所述的结冰气候室内部安装有回流隔层2，所述的回流隔层2将结冰气候室分成上下两层，且距结冰气候室顶部和底部的距离比范围为1:1.5至1:2之间，距结冰气候室左侧内壁和右侧内壁的距离l相等，且距离l占总长度的范围为10％至15％；形成立式回流结构，气流上下循环流动；所述的气流喷管3安装在下层，气流喷管3出口周围至内壁之间采用挡板4封闭，保证气流从喷管中经过，避免形成气流串流；所述的风机5平行并排布置在回流隔层2上方；所述的整流格栅6安装在风机5之前，进行整流，保证风机的来流均匀和工作稳定性；风机5出口处设置扩压管7并安装在回流隔层2，用于稳定气流，减小压力损失；所述的冷却器8安装在回流隔层2上且位于整流格栅6之前，冷却器8周围至内壁之间采用隔板9封闭，保证空气充分流过冷却器8。

优选地，所述的回流隔层2两侧通风处进行圆角处理。

所述的回流隔层2的厚度为800mm至1000mm。

所述的回流隔层2为工字钢梁外包不锈钢制成。

优选地，所述的气流喷管3呈收缩型面结构。

所述的挡板4材质为钢板。

所述的隔板9材质为钢板。

本发明的有益效果是：结冰气候室尺寸大，能进行飞机部件、组件及系统的试验。通过本发明的实施，可以建立起稳定的流场，有效实现大尺寸空间内的流场稳定性和均匀性，以及各控制参数的均匀性，保证结冰气候室的流场品质满足要求。

附图说明

图1是结冰气候室的流场稳定结构示意图；

图中：1.导流片；2.回流隔层；3.气流喷管；4.挡板；5.风机；6.整流格栅；7.扩压管；8冷却器；9.隔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明：

如图1所示，结冰气候室是一种可模拟低温、风速及结冰云雾的大型地面试验设备，本结冰气候室采用单回流立式流道型式，矩形回路，立式布置。气候室长度为22米，宽度12米，高度11.5米。回流隔层2将结冰气候室分成上下两层，距结冰气候室底部的距离为7米，距顶部约4米。回流隔层2在长度方向上与结冰气候室左侧内壁和右侧内壁的距离相等，为3米左右；在宽度方向上与结冰气候室前、后内壁紧贴。

为降低拐角流动损失，提高流动均匀性，回流隔层2两端通风处采用圆角处理，结冰气候室拐角位置配置导流片1。

气流喷管3安装在结冰气候室下层，通过收缩形成小尺寸喷口，气流喷管3出口尺寸宽8000mm，高1500mm。气流喷管3采用收缩型面，上下壁面收缩，左右壁面平行，收缩比2.5，长1.8米，以保证喷出的云雾尽可能均匀。气流喷管3周围至内壁之间采用挡板4封闭，保证气流全部从气流喷管3中经过，避免形成气流串流。

采用三台专门设计的轴流风机5，每台风量均大于115,200m3/h，总压升600pa。风机5平行并排布置，保证了出风风量及流场的均匀性。风机5前安装整流格栅6进行整流，保证风机5的来流均匀和工作稳定性；风机5出口处设置扩压管7，用于稳定气流，减小压力损失。

冷却器8安装在回流隔层2上，冷却器8周围至内壁之间采用隔板9封闭，保证空气充分流过冷却器8。结冰气候室的上层作为回流道，回流隔层2采用工字钢梁外包不锈钢，层厚800mm。

结冰气候室工作时，风机5吹风，气流，经过扩压管7和拐角、气流喷管3，进入下层试验区域，再通过拐角回流到上层，依次经过冷却器8及整流格栅6，进入到风机5区域。如此反复，在风道中循环流动。

技术特征：

技术总结
本发明属于防除冰试验技术领域，涉及一种结冰气候室流场稳定结构。结冰气候室增加回流隔层(2)实现了立式回流结构，保证气流上下循环流动；气流喷管(3)呈收缩型面结构，出口周围至内壁之间采用挡板(4)封闭；风机(5)前、后增加整流格栅(6)和扩压管(7)；冷却器(8)周围至内壁之间采用隔板(9)封闭，保证气流的稳定性及均匀性。本发明通过特殊的结构设置及处理，保证流场稳定，从而保证试验效果。

技术研发人员：郑莉;马秀龙
受保护的技术使用者：武汉航空仪表有限责任公司
技术研发日：2018.12.11
技术公布日：2019.05.10