航空燃油-空气散热器温度交变循环台架验证试验装置的制作方法

本实用新型属于航空装备可靠性与寿命评估领域，具体涉及一种面向航空燃油-空气散热器产品的温度交变循环台架验证试验装置。

背景技术：

航空燃油-空气散热器是飞机空调系统的重要部件，其主要作用时将从发动机压气机引取的热空气，通过低温燃油吸热降温，送入机载环控系统中。

温度交变循环试验是燃油-空气散热器台架验证试验的重要试验内容，用于考核燃油-空气散热器在温度变化条件下的耐久性水平，对产品服役期间的性能、制定合理的维修策略和提高综合保障能力，具有十分重要的意义。

而燃油-空气散热器温度交变循环台架验证试验条件要求相对较高，按照产品规范，其台架验证试验空气端的入口压力、入口流量、入口温度等环境条件均给出了相应的规定。但控制流体在一定压力情况下，保持较大的空气流量并实现几百度的大温度值跨度、较小偏差的温度交变往复循环，试验循环数超过一万次，对试验设备的试验能力提出了相对较高的要求。

现有的航空燃油-空气散热器温度交变循环台架验证试验装置，对于被试产品的空气端，多采用单路气源并加热器加热供气的方式，存在如下困难：1.采用单路加热器控制热空气的温度，实现由t1与t2两个温度点之间的跨越几百度的温度交变，单次温度调整时间至少1小时以上；2.由于空气和燃油的试验条件要求的流量大、温度偏差小，故空气端的入口温度不易控制，需要投入大量的高精度试验控制监控设备；3.采用单路加热器控制热空气温度来实现大跨度温度交变也造成了能源的巨大浪费，也显著提升了试验费用；4.加热器可靠度低，容易认为的不良操作，或者对控制程序的错误计算，容易导致加热器烧毁；5.试验循环次数需要人为记录，长时间的人为因素参与，会增加错误操作和错误记录的可能性，影响后续试验数据评估的准确性。

技术实现要素：

针对现有技术的不足之处，本实用新型提供了一种可在大流量和相对稳定的压力条件下，快速实现大幅度温度循环，并可准确控温的燃油-空气散热器台架验证试验装置，其可以有效缩短试验时间、节约能源和试验费用投入、简化部分设备提高其可靠性、有效降低人为因素对试验结果的影响，也能实现多种规格散热器的同时测试，能够很好地解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种航空燃油-空气散热器温度交变循环台架验证试验装置，包括高温支路、低温支路和排气支路，所述高温支路包括依次串联连接的第一手阀、第一电控切断阀、第二流量计、第一温度传感器、第一压力传感器和第一电控稳压阀，第一流量计与所述第一电控切断阀并联，所述第一电控稳压阀与所述电控旁通阀之间设有两组相并联的加热组件；所述低温支路包括依次串联连接的第二手阀、第四电控切断阀、第三流量计、第三压力传感器、第三温度传感器、第二电控稳压阀、第三电位计和第三加热器，第四流量计与所述第四电控切断阀并联，所述第三加热器与所述电控旁通阀相连；所述排气支路包括依次串联连接的第二温度传感器、第二压力传感器、被试燃油-空气散热器、电控调压阀和消音器，所述第二温度传感器与所述电控旁通阀相连，压差传感器与所述被试燃油-空气散热器相并联，所述电控调压阀和所述消音器间通过排气管路相连。

优选地，所述高温支路与所述低温支路组成并联管路，并与所述排气支路相串联，所述第一手阀与所述第二手阀均与供气站的出口相连，多台被试燃油-空气散热器能进行并联，以实现同时测试。

优选地，第一组加热组件包括依次串联相连的第二电控切断阀、第一电位计和第一加热器，第二组加热组件包括依次串联相连的第二加热器、第二电位计和第三电控切断阀，所述第一电控稳压阀分别与所述第二电控切断阀、所述第三电控切断阀相连，所述电控旁通阀分别与第一加热器、第二加热器相连。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)采用高温支路、低温支路相并联的方式，通过控制电控旁通阀即可改变所接通的气路，自动化程度高，节约了大量试验准备时间；

(2)采用采用高温支路、低温支路相并联的方式，对于任一支路，均不需要反复调节电磁阀开度和加热器功率，而是均保持在一个相对稳定的状态，无需频繁操作，故对于气路中各参数的控制精度高、参数值的波动小，同时，试验设备的可靠性也会显著提高；

(3)采用一个供气站供气，减少设备投入并简化管路，并能同时测试多中规格及多台航空燃油-空气散热器；

(4)采用流量电位计与控制电路共同串联控制加热器的方式，在流量电位计感知到管道内流量降低时，率先给加热器断电，保证了加热器的安全可靠运行；

(5)试验循环次数无需人为记录，试验温度切换无需认为操作，既节省了人力资源，有可以很好地保证了对台架验证试验的精确控制，为后续的耐久性评估工作提供准确的数据支撑。

附图说明

图1为航空燃油-空气散热器温度交变循环台架验证试验装置的管路图。

图中：

1第一手阀、2第一电控切断阀、3第一流量计、4第二流量计、5第一温度传感器、6第一压力传感器、7第一电控稳压阀、8第二电控切断阀、9第一电位计、10第一加热器、11电控旁通阀、12第二温度传感器、13第二压力传感器、14压差传感器、15电控调压阀、16排气管路、17消音器、18被试燃油-空气散热器、19第二加热器、20第三加热器、21第二电位计、22第三电位计、23第三电控切断阀、第二电控稳压阀24、25第三温度传感器、26第三压力传感器、27第三流量计、28第四流量计、29第四电控切断阀、30第二手阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的为，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

附图1所示的为本实用新型提供的一个实施案例，一种航空燃油-空气散热器温度交变循环台架验证试验装置，包括高温支路、低温支路和排气支路，高温支路与低温支路组成并联管路，并与排气支路相串联，高温支路包括依次串联连接的第一手阀1、第一电控切断阀2、第二流量计4、第一温度传感器5、第一压力传感器6和第一电控稳压阀7，第一流量计3与第一电控切断阀2并联，由于高温支路需要更高的温度和流量，所以第一电控稳压阀7与电控旁通阀11之间设有两组相并联的加热组件，以增大供热效率，加热组件的数量可根据需要添加；第一组加热组件包括依次串联相连的第二电控切断阀8、第一电位计9和第一加热器10，第二组加热组件包括依次串联相连的第二加热器19、第二电位计21和第三电控切断阀23，第一电控稳压阀7分别与第二电控切断阀8、第三电控切断阀23相连，电控旁通阀11分别与第一加热器10、第二加热器19相连。

低温支路包括依次串联连接的第二手阀30、第四电控切断阀29、第三流量计27、第三压力传感器26、第三温度传感器25、第二电控稳压阀24、第三电位计22和第三加热器20，第四流量计28与第四电控切断阀29并联，第三加热器20与电控旁通阀11相连。

第一手阀1与第二手阀30均通过同一供气站供气，第一手阀1与第二手阀30用以手动开闭高温支路、低温支路两条管路，第一电控切断阀2与第四电控切断阀29用以电动控制两条支路的开闭；第一流量计3与第四流量计28用以测试供气站供气量较小时两支路的流量，第二流量计4与第三流量计27用来测试供气站供气量较大时两支路的流量；第一电控稳压阀7与第二电控稳压阀24分别稳定两条支路的压力，使得分支管路可以达到规定的压力值；第一电位计9、第二电位计21、第三电位计22控制相应电路是否通电，当管路流量过低时，电位计会断电，以保护相应电路上的加热器。

排气支路包括依次串联连接的第二温度传感器12、第二压力传感器13、被试燃油-空气散热器18、电控调压阀15和消音器17，第二温度传感器12与电控旁通阀11相连，压差传感器14与被试燃油-空气散热器18相并联，电控调压阀15为排气支路提供背压，以保证出口温度符合试验条件，压差传感器用于测量散热器进口和出口的压力差。电控调压阀15和消音器17间通过排气管路16相连。电控旁通阀11接入了两个支路的气体，气流声排放至消音器17降低噪音消音器17设置在屋外，起到降噪作用，图1中的虚线代表室内室外的分界。

优选地，第二压力传感器13与电控调压阀15之间可以设置多台被试燃油-空气散热器18，多台被试燃油-空气散热器18相互并联，各台被试燃油-空气散热器18配有相应的压差传感器，以实现同一验证试验装置对多台被试燃油-空气散热器18的同时测试，以提高该设备的运转效率。

被试燃油-空气散热器18的寿命试验过程如下：

s1、控制第一电控切断阀2与第四电控切断阀29的开度，使电控调压阀15达到设定的背压值，进一步分别设置高温支路、低温支路中第一电控稳压阀7与第二电控稳压阀24的压力值达到0.4±0.02mpa，由第一温度传感器5、第三压力传感器26监测，使高温支路、低温支路分别达到所需压力值，若压力值偏小，则调节电控调压阀15；

s2、打开高温支路中的两个加热组件加热空气，同时打开低温支路中的第二电控稳压阀24和第三加热器20，使高温支路达到设定温度275±0.5℃、低温支路达到设定值52±0.5℃；

s3、按照试验要求，利用电控旁通阀11将高温支路、低温支路分别接通，经排气支路排出，达到试验大纲要求进行的30000次温度交变的循环次数。

以上所述各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应该理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。