专利名称：冷却装置性能试验用空气测试系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却装置性能试验用空气测试系统，属于换热技术领域。
背景技术：
本发明所说的冷却装置通常由空气滤清装置、散热器、风机组、风机电机接线盒、 风筒、减振器、安装箱体等部件组成，或由上述部件中的几个部件组成。根据风机组的结构型式，冷却装置可分为轴流式和离心式两种。在轴流式冷却装置中，风机组从一侧面吸进外部冷空气，该冷空气先后通过空气过滤器、轴流风机组、散热器，然后流向冷却装置另一侧面的环境中。根据散热器的空间布置，离心式冷却装置可分为单端散热型和双端散热型两种。 在离心式单端散热型冷却装置中，风机组从冷却装置一个侧面吸进外部冷空气，该冷空气先后通过空气过滤器、散热器、离心风机组，然后垂直流向地面或空中；在离心式双端散热型冷却装置中，风机组从冷却装置双侧面吸进外部冷空气，该冷空气先后通过两端的空气过滤器、散热器、离心风机组，然后垂直流向地面或空中。上述三种冷却装置及其变型产品，在铁路行业特别是电力动车组和轨道工程机械中广泛采用。但是，常规试验装置和方法不能精确确定上述冷却装置在运行工况下的换热能力，特别是常规试验装置的空气系统不能模拟因列车高速运行产生的背压或因腔道阻力产生的空气压力损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，为铁路运输装备提供一种冷却装置性能试验用空气测试系统，精确验证模拟运行工况下冷却装置的换热能力。这种冷却装置性能试验用空气测试系统，冷却装置散热器进气侧向外依次排列主风筒1、主风筒2、主风筒3和进气整流风筒4，在冷却装置散热器和主风筒1之间或主风筒 1和主风筒2之间设置空气温度测量装置，在主风筒2上设置空气流量测量装置，在主风筒 2和主风筒3之间设置空气压力损失模拟器，在空气压力损失模拟器前后位置设置空气压力损失测量装置。空气温度测量装置的结构是，边框内由经纬固定线构成网格节点，温度传感器均勻分布在进气截面的网格节点上。空气流量测量装置的结构是，主风筒2上的横向滑槽内设有滑板，滑板上还设有可垂直移动的皮托管，皮托管通过扣板和紧固件固定在滑板上。空气压力损失模拟器可以是百叶窗式空气压力损失模拟器，也可以是由固定架+ 钢丝网+帆布组成的空气压力损失模拟器；百叶窗式空气压力损失模拟器的结构是，百叶窗叶片按一定间距安装在上下边框上或是左右边框上的轴孔内，各百叶窗叶片上下边框或是左右边框通过两根联动拉杆形成一个整体，调整联动拉杆的位置，可以调整百叶窗的开启角度，达到调整空气压力损失的目的；由固定架+钢丝网+帆布组成的空气压力损失模拟器的结构是，固定架和钢丝网固定帆布或与帆布类似的细网状物品，调整帆布密度和帆布铺设层数，帆布铺设一层或一层以上，可以得到需要模拟的不同空气压力损失值。空气压力损失模拟器通过框架固定在主风筒上，空气压力损失模拟器为可拆卸结构。空气压力损失测量装置的结构是，在空气压力损失模拟器前后位置的主风筒上设 2个静压环，这2个静压环连接U形压力计。2个静压环由布置在主风筒四个侧面中心位置上的三通管、四通管和测压胶管组成，三通管和四通管之间通过测压胶管组成一个封闭回路。进气整流风筒4由大到小，其过渡形线可以是双扭曲线，也可以是维式曲线，还可以是圆弧线。以离心式单端散热型冷却装置试验为例，冷却装置风机组带动外部环境空气流动，空气依次经过进气整流风筒4、主风筒3、空气压力损失模拟器、主风筒2、空气流量测量装置、空气温度测量装置、主风筒1，然后空气先后通过空气过滤器、散热器、离心风机组，最后垂直流向地面或空中。特制形线的整流风筒4可以把环境空气均勻引导进入主风筒，使进气均勻稳定。 此种结构可以降低空气扰动，提高测量准确度。空气压力损失模拟器可以模拟因列车高速运行使冷却装置进、排气口产生的压力损失，或因腔道阻力产生的空气压力损失等，从而模拟冷却装置的真实运行工况，在此工况下测量冷却装置的换热能力，更真实地反映冷却装置的性能，纠正因设计中的误差造成的冷却装置换热能力过强或不足，从而节省原材料、降低重量、减小体积、降低成本，保证冷却装置安全可靠运行。布置在压力损失模拟器两侧的静压环，可有效消除单点测量的误差，提高模拟压力损失值的准确度。空气压力损失模拟器与主风筒之间采用可拆卸式结构，方便冷却装置试验工况的调整，特别是冷却装置污脏度的调整。各组成部件可根据需要适当变形、增减合并或调整位置。采用空气压力损失模拟器模拟真实使用工况，采用静压环测量空气压力损失模拟值，可以极大地提高测量准确度，为冷却装置的优化设计、安全可靠运行提供科学、真实、可靠的试验数据。这一特点，为冷却装置换热能力的测量提供了一种新的技术。
图1是本发明冷却装置性能试验用空气测试系统结构示意图。图2是空气温度测量装置结构示意图。图3是空气流量测量装置结构示意图。图4是空气压力损失模拟器和空气压力损失测量装置结构示意图。
具体实施例方式现结合附图对本发明作进一步说明在图1中，冷却装置散热器进气侧向外依次排列主风筒1、主风筒2、主风筒3和进气整流风筒4，在主风筒1和主风筒2之间设置空气温度测量装置5，在主风筒2上设置空气流量测量装置6，在主风筒2和主风筒3之间设置空气压力损失模拟器7，在空气压力损失模拟器 7前后位置设置空气压力损失测量装置。在图1中，进气整流风筒4由大到小，其过渡形线是圆弧线。在图2中，空气温度测量装置5的结构是，边框10内由经纬固定线8构成网格节点，温度传感器9均勻分布在进气截面的网格节点上。在图3中，空气流量测量装置6的结构是，主风筒2上的横向滑槽内设有滑板12， 滑板12上还设有可垂直移动的皮托管11，皮托管11通过扣板和紧固件固定在滑板12上。在图4中，由固定架+钢丝网+帆布组成的空气压力损失模拟器7的结构是，固定架14和钢丝网固定帆布，帆布铺设3层数。空气压力损失模拟器7通过框架固定在主风筒上，空气压力损失模拟器7为可拆卸结构。空气压力损失测量装置的结构是，在空气压力损失模拟器7前后位置的主风筒2 风筒3上分别设置静压环13和静压环15，静压环13和静压环15连接U形压力计16。静压环13和静压环15分别由布置在主风筒四个侧面中心位置上的3个三通管+1 个四通管和测压胶管组成，3个三通管和1个四通管之间通过测压胶管组成一个封闭回路。
权利要求
1.一种冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于冷却装置散热器进气侧向外依次排列主风筒1、主风筒2、主风筒3和进气整流风筒4，在冷却装置散热器和主风筒1之间或主风筒1和主风筒2之间设置空气温度测量装置( ，在主风筒2上设置空气流量测量装置(6)，在主风筒2和主风筒3之间设置空气压力损失模拟器(7)，在空气压力损失模拟器(7)前后位置设置空气压力损失测量装置。
2.根据权利要求1所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于空气温度测量装置(5)的结构是，边框(10)内由经纬固定线⑶构成网格节点，温度传感器(9)均勻分布在进气截面的网格节点上。
3.根据权利要求1所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于空气流量测量装置(6)的结构是，主风筒2上的横向滑槽内设有滑板(12)，滑板(12)上还设有可垂直移动的皮托管(11)，皮托管(11)通过扣板和紧固件固定在滑板(1 上。
4.根据权利要求1所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于空气压力损失模拟器(7)可以是百叶窗式空气压力损失模拟器，也可以是由固定架+钢丝网+帆布 (或与帆布类似的细网状物品)组成的空气压力损失模拟器；百叶窗式空气压力损失模拟器的结构是，百叶窗叶片安装在上下边框上或是左右边框上的轴孔内，各百叶窗叶片上下边框或是左右边框通过两根联动拉杆形成一个整体；由固定架+钢丝网+帆布(或与帆布类似的细网状物品)组成的空气压力损失模拟器的结构是，固定架和钢丝网固定帆布，帆布铺设一层或一层以上。
5.根据权利要求1所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于空气压力损失模拟器(7)通过框架固定在主风筒上，空气压力损失模拟器(7)为可拆卸结构。
6.根据权利要求1所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于空气压力损失测量装置的结构是，在空气压力损失模拟器(7)前后位置的主风筒上设置静压环(13) 和静压环(15)，静压环(13)和静压环(15)连接U形压力计(16)。
7.根据权利要求6所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于静压环 (13)和静压环(1 由布置在主风筒四个侧面中心位置上的三通管、四通管和测压胶管组成，三通管和四通管之间通过测压胶管组成一个封闭回路。
8.根据权利要求1所述的冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于进气整流风筒4由大到小，其过渡形线可以使双扭曲线，也可以是维式曲线，还可以是圆弧线。
全文摘要
一种冷却装置性能试验用空气测试系统，其特征在于冷却装置散热器进气侧向外依次排列主风筒1、主风筒2、主风筒3和进气整流风筒4，在冷却装置散热器和主风筒1之间或主风筒1和主风筒2之间设置空气温度测量装置5，在主风筒2上设置空气流量测量装置6，在主风筒2和主风筒3之间设置空气压力损失模拟器7，在空气压力损失模拟器7前后位置设置空气压力损失测量装置。空气压力损失模拟器模拟真实使用工况，静压环测量空气压力损失模拟值，可以极大地提高测量准确度，为冷却装置的优化设计、安全可靠运行提供科学、真实、可靠的试验数据。
文档编号G01D21/00GK102455196SQ20101053173
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者孔丽君, 孙世波, 李昂 申请人:中国北车集团大连机车研究所有限公司