一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及动力学性能测试领域，公开了一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统。包括支撑单元、测试风道、风机、电机、控制单元，所述支撑单元位于测试风道的下方，所述测试风道包括依次连接的进气稳定段风道、收缩段风道、实验段风道和扩散段风道，所述扩散段风道依次连接风机和电机，所述控制单元包括位于进气稳定段风道的压力传感器Ⅰ、位于实验段风道入口的压力传感器Ⅱ、位于实验段风道出口的压力传感器Ⅲ、位于实验段风道的温度传感器和外部的电脑终端，所述风道测试系统放置在低温控制室，所述电脑终端用于采集压力传感器和温度传感器的数据，用于控制风机转速和低温控制室温度。实现除冰防冰液空气动力学性能测试。
【专利说明】
一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统
技术领域
[0001]本发明涉及空气动力学性能测试技术领域，尤其是一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统。
【背景技术】
[0002]除冰防冰液是保障冬季航空运行安全的一类重要航空化学产品，除冰防冰液的使用会直接影响到飞机外表面形状及表面粗超度，进而影响到飞机的飞行性能，尤其是在起飞阶段。因此有必要研究评估喷洒在飞机外表面的除冰防冰液在飞机起飞时能否被吹脱。
[0003]目前关于除冰防冰液空气动力学性能的基本测试方法提到的测试装置通常是一个大型的回流式风道，管道风速控制精确度和稳定性不高，而且测试装置体积较大。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统。
[0005]本发明采用的技术方案如下:一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，具体包括支撑单元、测试风道、风机、电机、控制单元，所述支撑单元位于测试风道的下方，所述测试风道包括依次连接的进气稳定段风道、收缩段风道、实验段风道和扩散段风道，所述扩散段风道连接风机，所述风机连接电机，所述控制单元包括位于进气稳定段风道的压力传感器1、位于实验段风道入口的压力传感器Π、位于实验段风道出口的压力传感器m、位于实验段风道的温度传感器和外部的电脑终端，所述风道测试系统放置在低温控制室，所述电脑终端用于采集压力传感器1、压力传感器π、压力传感器m和温度传感器的数据，用于控制风机转速和低温控制室温度。
[0006]进一步地，所述支撑单元包括底座和4根支架，用于为测试风道提供支持。
[0007]进一步地，所述进气稳定段风道以等距的间隔依次设置了蜂窝器和4片阻尼网。
[0008]进一步地，所述收缩段风道沿着风速方向的管径收缩，所述收缩段风道的收缩比为9:1 ο
[0009]进一步地，所述收缩段风道的管径收缩率沿着风速方向先增大后减小。
[0010]进一步地，所述实验段风道入口的顶部和实验段风道出口的底部各设置一个温度传感器。
[0011]进一步地，所述实验段风道通过上半管壁和下半管壁密封连接而成，所述上半管壁上设置有把手。
[0012]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:将风道系统分为多段，保证风速的稳定性，测试风道多处设置传感器有效提高从测试精确度，而且整个测试系统体积小。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的风道测试系统结构示意图。
[0014]图2是图1中进气稳定段风道的内部结构示意图。
[0015]图3是图1中收缩段风道的结构示意图。
[0016]图4是图1中实验段风道的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步描述。
[0018]如图1-4所示，一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，具体包括支撑单元、测试风道、风机5、电机6、控制单元，所述支撑单元位于测试风道的下方，所述测试风道包括依次连接的进气稳定段风道1、收缩段风道2、实验段风道3和扩散段风道4;所述扩散段风道4连接风机5，所述风机5连接电机6，电机6带动风机转动，风机转速不同则为测试风道提供不同的风速;所述控制单元(附图中未示出)包括位于进气稳定段风道的压力传感器I和位于实验段风道入口 13的压力传感器Π、位于实验段风道出口 14的压力传感器m、位于实验段风道3的温度传感器和外部的电脑终端，所述电脑终端用于采集压力传感器1、压力传感器Π、压力传感器m和温度传感器的数据，所述风道测试系统放置在低温控制室，根据所述压力传感器I和压力传感器Π测得进气稳定段风道I和实验段风道入口 13之前的压力差，根据所述压力传感器Π和压力传感器m测得实验段风道入口 13和实验段风道出口 14之间的压力差，根据两个压力差可以测得实验段风道的风速，风速最大应控制在，风速设置在内从以恒定的加速度升至，并保持30s以上，风速通过电脑终端程序控制电机转速来实现。所述电脑终端控制风机5转速和低温控制室温度。在测试之前将除冰防冰液均匀铺展在实验段风道底部，并用刮板工具刮平至2mm厚度，并放置一段时间，然后启动系统通过电脑终端的控制，采集到测试风道的压力和温度，实现风道测试系统在一定低温和一定风速的测试环境下运行，测试除冰防冰液在实验端中的边界层位移厚度来判断测试环境下除冰防冰液的保持情况。
[0019]所述支撑单元包括底座7和4根支架8，用于为测试风道提供支持，保持测试风道的稳定，有利于保证控制测试风道风速的精确性和稳定性。
[0020]所述进气稳定段风道I以等距的间隔依次设置了蜂窝器9和4片阻尼网10，风从外部进入后通过蜂窝器9和阻尼网10使进来的气体尽可能平稳均匀的分布。
[0021]所述收缩段风道2沿着风速方向的管径收缩，所述收缩段风道2的收缩比为6:1?10:1，优选采用收缩段风道2的收缩比为9:1。所述收缩段风道2沿着风速方向的管径收缩，管径收缩率沿着风速方向先增大后减小，收缩段风道前端11部分收缩比较小，收缩缓慢，然后收缩比变大，到收缩段风道后端12部分收缩比较小。
[0022]所述实验段风道入口13的顶部和实验段风道出口 14的底部各设置一个温度传感器分别测量实验段风道3内气流温度和液体温度，使风道温度的测定更加精确。
[0023]所述实验段风道3通过上半管壁和下半管壁密封连接而成，所述上半管壁上设置有把手15，在实验段风道3放置除冰防冰液时，打开上半管壁，能更方便的将除冰防冰液均匀铺展在实验段风道3底部。
[0024]通过风道测试系统的测试，电脑终端得到的测试结果为除冰防冰液的边界位移厚度，结合系统采集的压力值对应的风速以及系统采集的温度值，实现除冰防冰液空气动力学性能测试。
[0025]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
【主权项】
1.一种用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:包括支撑单元、测试风道、风机、电机、控制单元，所述支撑单元位于测试风道的下方，所述测试风道包括依次连接的进气稳定段风道、收缩段风道、实验段风道和扩散段风道，所述扩散段风道连接风机，所述风机连接电机，所述控制单元包括位于进气稳定段风道的压力传感器1、位于实验段风道入口的压力传感器π、位于实验段风道出口的压力传感器m、位于实验段风道的温度传感器和外部的电脑终端，所述风道测试系统放置在低温控制室，所述电脑终端用于采集压力传感器1、压力传感器π、压力传感器m和温度传感器的数据，用于控制风机转速和低温控制室温度。2.如权利要求1所述的用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:所述支撑单元包括底座和4根支架，用于为测试风道提供支持。3.如权利要求2所述的用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:所述进气稳定段风道以等距的间隔依次设置了蜂窝器和4片阻尼网。4.如权利要求3所述的用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:所述收缩段风道沿着风速方向的管径收缩，所述收缩段风道的收缩比为9:1。5.如权利要求4所述的用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:所述收缩段风道的管径收缩率沿着风速方向先增大后减小。6.如权利要求5所述的用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:所述实验段风道入口的顶部和实验段风道出口的底部各设置一个温度传感器。7.如权利要求6所述的用于除冰防冰液空气动力学性能的风道测试系统，其特征在于:所述实验段风道通过上半管壁和下半管壁密封连接而成，所述上半管壁上设置有把手。
【文档编号】G01M9/06GK106017858SQ201610533974
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】吴海涛, 夏祖西, 彭华乔, 苏正良, 梅拥军, 李林
【申请人】中国民用航空总局第二研究所