一种精确控制连续式跨声速风洞总温的系统的制作方法

本发明涉及一种精确控制连续式跨声速风洞总温的系统。

背景技术：
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连续式跨声速风洞需要冷却以维持试验气流总温稳定，外界冷却水流过安装在风洞换热段的换热器与风洞气流发生热交换。传热过程可以用公式表示为 为换热量，h为总传热系数，A为换热器换热面积，ΔT为冷却水与气流之间的温差。为将风洞总温稳定在不同的温度值上(总换热量一定)，传统上通过变频水泵改变冷却水流量实现，但由于风洞换热器换热过程中冷却水与气流之间的热阻主要在气流侧，单纯改变冷却水流量对总传热系数h改变较小，对传热温差ΔT改变也有限，结果就是风洞试验气流总温调节范围窄，控制精度较差。

技术实现要素：
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为了克服上述问题，达到风洞总温能够在较宽范围内调节，精确控制在设定温度上的目的，本发明给出了一种精确控制连续式跨声速风洞总温的系统。

本发明的技术方案是：一种精确控制连续式跨声速风洞总温的系统，包括风洞换热器和第一水泵，风洞换热器的进水口与第一水泵的出水口连接，其特点是：还包括两个调节阀、一个单向阀、第二水泵和PID控制器，第二水泵的进水口与冷却水源连接，第二水泵的出水口依次分别与单向阀的进水口、第一调节阀的一端、第一水泵的进水口连接，第一调节阀的另外一端与风洞换热器的出水口连接，第二调节阀的一端分别与风洞换热器的出水口、第一调节阀的另外一端连接，第二调节阀的另外一端分别与单向阀的出水口、冷却水源连接，单向阀的出水口与冷却水源连接；第二水泵将外界冷却水抽进来，然后第一水泵抽走一部分给风洞换热器，余下部 分经单向阀返回冷却水源，风洞换热器出来的热水一部分经第二调节阀返回外界，一部分经第一调节阀和第一水泵返回风洞换热器；根据风洞目标总温采用PID控制器精确控制两个调节阀的回流量，还同时分别控制两个水泵的进水量，因回流量不同，经过第一调节阀的水与经过第二水泵过来的水混合后的温度不同，进入风洞换热器的水温不同，从而控制换热温差，即而精确控制风洞总温。

与现有技术相比，本发明的进步在于不是通过调节冷却水流量调节风洞总温，而是在某风洞试验工况点下，恒定冷却水流量，调节冷却水温度调节风洞总温；具有调节范围宽，控制精度较高的优点。

附图说明：

图1是原有的冷却水系统布局；

图2是本发明的冷却水系统布局。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

实施例1

如图2所示，一种精确控制连续式跨声速风洞总温的系统，包括风洞换热器1和第一变频水泵2，风洞换热器1的进水口与第一变频水泵2的出水口连接，其特点是还包括两个调节阀3.4、一个单向阀5、第二变频水泵6和PID控制器，第二变频水泵6的进水口与冷却水源连接，第二变频水泵6的出水口依次分别与单向阀5的进水口、第一调节阀3的一端、第一水泵2的进水口连接，第一调节阀3的另外一端与风洞换热器1的出水口连接，第二调节阀4的一端分别与风洞换热器1的出水口、第一调节阀3的另外一端连接，第二调节阀4的另外一端分别与单向阀5的出水口、冷却水源连接，单向阀5的出水口与冷却水源连接；

第二变频水泵6将外界冷却水抽进来，然后第一变频水泵1抽走一部分给风洞换热器1，余下部分经单向阀5返回冷却水源，风洞换热器1出来的热水一部分经第二调节阀4返回冷却水源，一部分经第一调节阀3和第一变频水泵2返回风洞换热器；

根据风洞目标总温采用PID控制器精确控制两个调节阀3.4的回流量，还同时分别控制两个变频水泵2.6的进水量，因回流量不同，经过第一调节阀3的水与经过第二变频水泵6过来的水混合后的温度不同，进入风洞换热器1的水温不同，从而控制换热温差，即而精确控制风洞总温。