一种飞机设备均匀换热控制方法

1.本技术属于飞机设备温度调节技术领域，特别涉及一种飞机设备均匀换热控制方法。


背景技术：

2.换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，换热器也是航空飞机上必不可少的温度调节设备，在飞机的环控系统、电子设备、蒙皮等设备上均有应用。
3.现有技术中，换热器中用于实现对飞机设备加热或降温的介质一般采用单循环形式，这种方式在换热器长时间工作情况下，会产生换热器换热不均匀的问题，降低了换热器的换热效率，影响对设备温度调节的效果。
4.因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供了一种飞机设备均匀换热控制方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
6.本技术的技术方案是：
7.一种飞机设备均匀换热控制方法，包括：
8.步骤一、获取换热器均匀换热系统，换热器均匀换热系统包括：
9.换热器，所述换热器包括换热管，所述换热管设置有第一端口以及第二端口；
10.管路切换单元，所述管路切换单元用于实现第一状态与第二状态的切换，其中，
11.在第一状态，所述换热管的第一端口与介质入口管路连接，所述换热管的第二端口与介质出口管路连接；
12.在第二状态，所述换热管的第一端口与介质出口管路连接，所述换热管的第二端口与介质入口管路连接；
13.步骤二、在待换热飞机设备上布置多个测温点，获取各个测温点的温度；
14.步骤三、根据各个测温点的温度确定所述换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率。
15.在本技术的至少一个实施例中，所述管路切换单元包括第一管路切换单元以及第二管路切换单元，其中，
16.所述第一管路切换单元包括第一三通阀门以及第一控制器，所述第一三通阀门通过第一管路与介质入口管路连接，通过第二管路与所述换热管的第一端口连接，通过第三管路与所述换热管的第二端口连接；
17.所述第一控制器通过控制所述第一三通阀门，在第一状态时，实现将第一管路与介质入口管路连通，将第二管路与所述换热管的第一端口连通，在第二状态时，实现将第一管路与介质入口管路连通，将第三管路与所述换热管的第二端口连通；
18.所述第二管路切换单元包括第二三通阀门以及第二控制器，所述第二三通阀门通过第四管路与介质出口管路连接，通过第五管路与所述换热管的第一端口连接，通过第六管路与所述换热管的第二端口连接；
19.所述第二控制器通过控制所述第二三通阀门，在第一状态时，实现将第四管路与介质出口管路连通，将第六管路与所述换热管的第二端口连通，在第二状态时，实现将第四管路与介质出口管路连通，将第五管路与所述换热管的第一端口连通。
20.在本技术的至少一个实施例中，步骤二中，所述待换热飞机设备包括飞机蒙皮以及驾驶舱仪表面板。
21.在本技术的至少一个实施例中，步骤二中，所述在待换热飞机设备上布置多个测温点，获取各个测温点的温度包括：将待换热飞机设备表面划分成多个温区，在每个温区布置一个测温点，通过温度计获取各个测温点的温度。
22.在本技术的至少一个实施例中，步骤二中，所述在待换热飞机设备上布置多个测温点，获取各个测温点的温度包括：在待换热飞机设备表面沿换热管的管路等间隔布置多个测温点，通过温度计获取各个测温点的温度。
23.在本技术的至少一个实施例中，步骤三中，所述根据各个测温点的温度确定所述换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率包括：
24.计算各个测温点与其他测温点之间的温度差值δti：
25.δt1＝|t
1-t2|+|t
1-t3|+...+|t
1-tn|
26.δt2＝|t
2-t1|+|t
2-t3|+...+|t
2-tn|
27.δt3＝|t
3-t1|+|t
3-t2|+...+|t
3-tn|
28....
29.δtn＝|t
n-t1|+|t
n-t2|+...+|t
n-t
n-1
|
30.计算各个测温点与其他测温点之间的温度的总差值∑δti：
31.∑δti＝δt1+δt2+...+δtn32.确定所述换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率p为：
33.p＝a∑δti+c134.其中，t1、t2、t3...tn为各个测温点的温度，a、c1为常数。
35.在本技术的至少一个实施例中，步骤三中，所述根据各个测温点的温度确定所述换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率包括：
36.计算各个测温点的温度的方差d
t
：
[0037][0038]
确定所述换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率p为：
[0039]
p＝bd
t
+c2[0040]
其中，t1、t2、t3...tn为各个测温点的温度，为各个测温点的温度的均值，b、c2为常数。
[0041]
发明至少存在以下有益技术效果：
[0042]
本技术的飞机设备均匀换热控制方法，采用换热器均匀换热系统进行换热器管路的切换，实现换热器介质的双循环流通，并合理确定了换热器管路的切换频率，解决了换热
器换热不均匀的问题，提高了换热器的换热效率。
附图说明
[0043]
图1是本技术一个实施方式的飞机设备均匀换热控制方法流程图。
具体实施方式
[0044]
为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
[0045]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术保护范围的限制。
[0046]
下面结合附图1对本技术做进一步详细说明。
[0047]
本技术提供了一种飞机设备均匀换热控制方法，包括以下步骤：
[0048]
s001、获取换热器均匀换热系统，换热器均匀换热系统包括：
[0049]
换热器，换热器包括换热管，换热管设置有第一端口以及第二端口；
[0050]
管路切换单元，管路切换单元用于实现第一状态与第二状态的切换，其中，
[0051]
在第一状态，换热管的第一端口与介质入口管路连接，换热管的第二端口与介质出口管路连接；
[0052]
在第二状态，换热管的第一端口与介质出口管路连接，换热管的第二端口与介质入口管路连接；
[0053]
s002、在待换热飞机设备上布置多个测温点，获取各个测温点的温度；
[0054]
s003、根据各个测温点的温度确定换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率。
[0055]
本技术的飞机设备均匀换热控制方法，通过换热器均匀换热系统的管路切换单元实现换热器管路的两种状态的切换。换热器的换热管具有两个端口，其中，一个状态下，使得换热管的第一端口与换热器的介质入口管路连接，换热管的第二端口与换热器的介质出口管路连接，实现介质的正循环流通，在另一个状态下，使得换热管的第一端口与换热器的介质出口管路连接，换热管的第二端口与换热器的介质入口管路连接，实现介质的逆循环流通。根据待换热飞机设备上各个测温点的温度，确定两个状态不停切换的频率，最终实现换热器介质的双循环流通。
[0056]
在本技术的优选实施例中，换热器均匀换热系统中的管路切换单元可以包括第一管路切换单元以及第二管路切换单元，其中，第一管路切换单元包括第一三通阀门以及第
一控制器，第一三通阀门通过第一管路与介质入口管路连接，通过第二管路与换热管的第一端口连接，通过第三管路与换热管的第二端口连接；第一控制器通过控制第一三通阀门，在第一状态时，实现将第一管路与介质入口管路连通，将第二管路与换热管的第一端口连通，在第二状态时，实现将第一管路与介质入口管路连通，将第三管路与换热管的第二端口连通。第二管路切换单元包括第二三通阀门以及第二控制器，第二三通阀门通过第四管路与介质出口管路连接，通过第五管路与换热管的第一端口连接，通过第六管路与换热管的第二端口连接；第二控制器通过控制第二三通阀门，在第一状态时，实现将第四管路与介质出口管路连通，将第六管路与换热管的第二端口连通，在第二状态时，实现将第四管路与介质出口管路连通，将第五管路与换热管的第一端口连通。
[0057]
本实施例中，第一三通阀门具有阀门a、阀门b以及阀门c，第二三通阀门具有阀门d、阀门e以及阀门f。在第一状态下，通过第一控制器打开阀门a使得第一管路与介质入口管路连通，打开阀门b使得第二管路与换热管的第一端口连通，关闭阀门c，实现介质入口管路通过第一管路以及第二管路与换热管的第一端口连通；通过第二控制器打开阀门d使得第四管路与介质出口管路连通，打开阀门f使得第六管路与换热管的第二端口连通，关闭阀门e，实现介质出口管路通过第四管路以及第六管路与换热管的第二端口连通。在第二状态下，通过第一控制器打开阀门a使得第一管路与介质入口管路连通，打开阀门c使得第三管路与换热管的第二端口连通，关闭阀门b，实现介质入口管路通过第一管路以及第三管路与换热管的第二端口连通；通过第二控制器打开阀门d使得第四管路与介质出口管路连通，打开阀门e使得第五管路与换热管的第一端口连通，关闭阀门f，实现介质出口管路通过第四管路以及第五管路与换热管的第一端口连通。
[0058]
本技术的飞机设备均匀换热控制方法，将换热器均匀换热系统应用在待换热飞机设备上，例如飞机蒙皮以及驾驶舱仪表面板等。换热器可以根据待换热飞机设备的类型通过气体或液体介质实现换热，根据待换热飞机设备的换热需求，例如，飞机蒙皮的高空除冰需求，驾驶舱电子设备的降温需求，换热介质可以是冷却气体、燃油等。在本技术的优选实施例中，步骤s002中，待换热飞机设备上的多个测温点布置在与换热器的换热管贴合的待换热飞机设备表面，可以按照一定的方式布置各个测温点，例如将待换热飞机设备表面划分成多个温区，在每个温区布置一个测温点，通过温度计测量每个测温点的温度，或者直接在待换热飞机设备表面沿换热管的管路等间隔布置多个测温点，通过温度计测量每个测温点的温度。
[0059]
本技术的飞机设备均匀换热控制方法，换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率对换热器的换热效果具体有较大影响，需要依据具体的待换热飞机设备类型通过适当的方式来确定管路切换单元的切换频率。
[0060]
在本技术的一个实施方式中，s003中，根据各个测温点的温度确定换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率包括：
[0061]
计算各个测温点与其他测温点之间的温度差值δti：
[0062]
δt1＝|t
1-t2|+|t
1-t3|+...+|t
1-tn|
[0063]
δt2＝|t
2-t1|+|t
2-t3|+...+|t
2-tn|
[0064]
δt3＝|t
3-t1|+|t
3-t2|+...+|t
3-tn|
[0065]
...
[0066]
δtn＝|t
n-t1|+|t
n-t2|+...+|t
n-t
n-1
|
[0067]
计算各个测温点与其他测温点之间的温度的总差值∑δti：
[0068]
∑δti＝δt1+δt2+...+δtn[0069]
确定换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率p为：
[0070]
p＝a∑δti+c1[0071]
其中，t1、t2、t3...tn为各个测温点的温度，a、c1为常数。
[0072]
在本技术的另一个实施方式中，s003中，根据各个测温点的温度确定换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率包括：
[0073]
计算各个测温点的温度的方差d
t
：
[0074][0075]
确定换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率p为：
[0076]
p＝bd
t
+c2[0077]
其中，t1、t2、t3...tn为各个测温点的温度，为各个测温点的温度的均值，b、c2为常数。
[0078]
本技术的飞机设备均匀换热控制方法，给出了两种适当的换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率的确定方式，分别通过计算得到的各个测温点的温度的差值以及方差来确定，各个测温点的差值以及方差均可以体现待换热飞机设备的换热效果，公式中各个参数可以根据实际情况来确定。另外，在实际应用中还可以根据不同的需求采用其他适当的方式来确定换热器均匀换热系统的管路切换单元的切换频率。
[0079]
本技术的飞机设备均匀换热控制方法，配置了换热器均匀换热系统，通过换热器均匀换热系统的管路切换单元进行换热器管路的切换，实现换热器介质的双循环流通，并合理确定了换热器管路的切换频率，解决了换热器换热不均匀的问题，提高了换热器的换热效率。
[0080]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。