一种气液分离器测试装置及测试方法制造方法及图纸

本申请公开了一种气液分离器测试装置及测试方法。本申请的气液分离器测试装置包括：主管路；供水部；供气部，被配置为可输出设定流速的气体至主管路；喷嘴，设置于主管路内且靠近主管路的输入端，至少与供水部连接；测量部，被配置为获取待测气液分离器的入口和/或气体出口的检测参数。本方案可通过风速来调控流体的雷诺数，使低压条件下气流的流动特性等效于高压条件下气流的流动特性，结构简单，无需搭建高压实验台，且维护简便。且维护简便。且维护简便。

【技术实现步骤摘要】
一种气液分离器测试装置及测试方法


[0001]本申请涉及气液分离器测试
，特别涉及一种气液分离器测试装置及测试方法。

技术介绍

[0002]飞机环境控制系统(简称环控系统)通过控制机舱内空气的压力、温度、湿度、气流速度和洁净度等参数，来保证各种飞行状态下的乘员的安全、舒适性及机载设备的可靠性工作。高压水分离器是环控系统的关键部件之一，为满足其后涡轮工作时对压力的要求，高压水分离器必须具有较小的压降，即高压水分离器的阻力特性需满足要求，其阻力特性越好，相同条件下，压降越小，涡轮的制冷能力就越大。因此阻力特性是高压水分离器的重要性能指标，近年来也得到了广泛的关注。
[0003]杨春信等人在《流体机械》(原刊名《流体工程》)1993年10月，第21卷第10期，发表的论文“高压水分离器实验研究”中公开了一种用于测试高压水分离器性能的试验台，如图1所示，该试验台包括气流主路、加湿路、冷却路和测量仪表等结构。其测试过程为：利用高压气瓶给水箱加压，使水箱压力高于主路气流压力，而主路气流压力由空压站调控进而提供模拟实验所需的进气压力。打开阀门后，水箱中的蒸馏水流经流量计，由电加热器加热成为过热湿蒸汽，然后由离心喷嘴喷入主气流，流量计可精确测出喷入的水量(即加湿量)。利用压力计测出高压水分离器入口和气体出口之间的压力损失，进而可获得高压水分离器的阻力特性。然而，在上述流阻测试中，需要设置空压站对主路压力进行调控以实现模拟机舱内的气压状况，该平台搭建较复杂，实验过程能耗大，且测试效率低。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种气液分离器测试装置及测试方法，以解决现有技术中测试平台搭建复杂，实验过程能耗大且测试效率低的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种气液分离器测试装置，包括：
[0006]主管路
[0007]供水部；
[0008]供气部，被配置为可输出设定流速的气体至主管路；
[0009]喷嘴，设置于主管路内且靠近主管路的输入端，喷嘴的输入端至少连接供水部；
[0010]测量部，被配置为获取待测气液分离器的入口和/或气体出口的检测参数。
[0011]本方案可通过供气部输出合适风速的气体来调控流体的雷诺数，使低压条件下气流的流动特性等效于高压条件下气流的流动特性，从而实现不必设置高压系统，也可对高压水分离器的性能进行测试。本装置结构简单，无需搭建高压实验台，且维护简便。
[0012]在上述第一方面的一种可能的实现中，供气部被配置为输出流速可调节的气体至主管路。
[0013]供气部可输出流速可调的气体，以通过调节风速来调控雷诺数使之匹配不同工
况，从而可实现在不同工况下对水分离器的测试，且可实现工况的迅速调节。
[0014]在上述第一方面的一种可能的实现中，供气部包括风机和风阀；其中，风阀设置于风机的输出端，用于调节风机输出的气体的流速或流量。
[0015]在上述第一方面的一种可能的实现中，供气部还包括风速仪，用于检测输入主管路的气体的流速。
[0016]在上述第一方面的一种可能的实现中，喷嘴为气液两相喷嘴。
[0017]在上述第一方面的一种可能的实现中，供水部包括：
[0018]水箱，通过输水管与喷嘴的液相输入端连接；
[0019]水阀，设置于输水管上，用于调节输水管内的水流量；
[0020]流量计，设置于输水管上，用于检测输水管内的水流量。
[0021]在上述第一方面的一种可能的实现中，还包括增压部，增压部包括两个输出端，其中一个输出端通过第一管路与供水部连接，另一个输出端通过第二管路与喷嘴的气相输入端连接。
[0022]在上述第一方面的一种可能的实现中，增压部为压气机；第一管路上设置有第一阀门。
[0023]在上述第一方面的一种可能的实现中，主管路包括输入端和输出端；
[0024]喷嘴设置于主管路内且靠近主管路的输入端设置，供气部均连接于主管路的输入端，待测气液分离器连接于主管路的输出端。
[0025]在上述第一方面的一种可能的实现中，还包括换热器芯体，设置于主管路内且位于喷嘴与待测气液分离器之间。
[0026]具体的，换热器芯体的作用为收集喷嘴喷出的雾化小液滴，使其汇聚产生较大液滴。目前技术中环控系统或水分离器测试系统中该位置为冷凝器，具体工作过程为：实验需要对主路气体进行加热，高温湿蒸汽进入冷凝器热边冷凝为液滴，继而再进入水分离器进行分离。如此一来，主路中还需额外引入热源，实验平台搭建复杂。而采用换热器芯体替换冷凝器，实验无需对主路气体进行加热，换热器只起到将液滴汇聚在一起的作用，不涉及液滴相变过程。这也使实验平台更加简便。
[0027]在上述第一方面的一种可能的实现中，换热器芯体包括热媒通道和冷媒通道，热媒通道与通气流道串接连通，用于将加湿气体中的雾化小液滴汇聚成较大液滴；冷媒通道被配置为直接与外部环境连通，以通入自然空气。
[0028]通过设置带有冷媒通道和热媒通道的换热器芯体来代替相关技术中使用的冷凝器，换热器芯体只起到将雾化液滴聚集起来的作用，并不进行换热工作，也即不涉及相变过程，该过程大大简化了相关技术中的湿蒸汽冷凝过程。整个系统无热源，搭建简便，操作简便。
[0029]在上述第一方面的一种可能的实现中，测量部包括压差计，检测参数包括待测气液分离器的入口和气体出口之间的压力差；和/或，测量部包括激光粒度仪，检测参数包括待测气液分离器入口处的液滴粒径。
[0030]第二方面，本申请实施例提供了一种气液分离器测试方法，包括：
[0031]提供设定水压的水；
[0032]提供设定流速的气体；
[0033]将水与气体混合后的混合汽液输出至待测气液分离器；
[0034]获取待测气液分离器的入口和气体出口的检测参数；
[0035]基于检测参数确定待测气液分离器的性能参数。
[0036]在上述第二方面的一种可能的实现中，提供设定流速的气体，包括：调整风速，使输出的气体的流速达到设定流速。
附图说明
[0037]图1示出了
技术介绍
中测试高压水分离器性能的试验台的结构示意图；
[0038]图2根据本申请的一些实施例，示出了两轮升压式高压除水空气循环制冷系统的结构示意图；
[0039]图3根据本申请的一些实施例，示出了高压水分离器的结构示意图；
[0040]图4根据本申请的一些实施例，示出了气液分离器测试装置的结构框图；
[0041]图5根据本申请的一些实施例，示出了气液分离器测试装置的具体结构示意图；
[0042]图6根据本申请的一些实施例，示出了气液分离器测试方法的流程示意图。
具体实施方式
[0043]下面结合具体实施例和附图对本申请做进一步说明。可以理解的是，本公开的说明性实施例包括但不限于气液分离器测试装置及测试方法。此处描述的具体实施例仅仅是为了解释本申请，而非对本申请的限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液分离器测试装置，其特征在于，包括：主管路；供水部；供气部，被配置为可输出设定流速的气体至所述主管路；喷嘴，设置于所述主管路内且靠近主管路的输入端，所述喷嘴的输入端至少连接所述供水部；测量部，被配置为获取所述待测气液分离器的入口和/或气体出口的检测参数。2.如权利要求1所述的气液分离器测试装置，其特征在于，所述供气部被配置为输出流速可调节的气体至所述主管路。3.如权利要求1或2所述的气液分离器测试装置，其特征在于，所述供气部包括风机和风阀；其中，所述风阀设置于所述风机的输出端，用于调节所述风机输出的气体的流速或流量。4.如权利要求1或2所述的气液分离器测试装置，其特征在于，所述供气部包括风速仪，用于检测输入所述主管路的气体的流速。5.如权利要求1所述的气液分离器测试装置，其特征在于，所述喷嘴为气液两相喷嘴。6.如权利要求5所述的气液分离器测试装置，其特征在于，所述供水部包括：水箱，通过输水管与所述喷嘴的液相输入端连接；水阀，设置于所述输水管上，用于调节所述输水管内...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涵，张兴娟，吴潇逸，杨春信，王超，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：