基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法技术

本发明专利技术涉及引燃试验技术领域，公开了一种基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，包括以下步骤：步骤1：设置试验系统；所述试验系统包括相连通的入口段、试验段和抽风段；试验段中设置有加热设备，试验段顶部设置有用于滴加油品的滴落装置；抽风段与抽风风机连接，入口段用于引入空气；步骤2：在试验段中设置用于模拟热表面的板材，并开启加热设备加热板材；开启抽风风机并调节入口段开口大小，使得试验系统中的气流速度和压力分别处于第一预设范围内和第二预设范围内；步骤3：控制滴落装置向板材上滴落液滴。本发明专利技术能够真实模拟飞机运行中的热表面引燃情况，能够为油品适航评价提供可靠数据参考，且有助于精准防控飞机火灾事故。故。故。

【技术实现步骤摘要】
基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法


[0001]本专利技术涉及引燃试验
，具体涉及一种基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法。

技术介绍

[0002]在EN1127
‑
1:2011中将热表面定义为一类典型的引火源。当热表面与可燃液体或可燃气体接触时，若该热表面的温度高于与之接触的可燃液体或可燃气体的自燃温度时，就易于导致起火事故。
[0003]在飞机中，以飞机发动机舱为例，即存在较多的热表面，包括飞机发动机表面、输油管道表面、排气管道表面等。由于飞机发动机舱中往往设置有较多油路，在飞机的长期运行中，受飞机运行振动、高温、结构老化等各项因素影响，油路管道或容器易于变形或破裂，造成可燃液体(即油液)泄漏，存在与热表面接触而引发火灾的风险。并且，由于泄漏的油品极易在热表面中快速蒸发，并且在达到自燃条件下发生燃烧后也不易留下显著的燃烧特征，再加之引发火灾后飞机内部的整体燃烧，使得热表面难以被准确认定为引火源，热表面引燃情况和油品的实际自燃情况均难以确认，飞机火灾风险隐患难以排查。
[0004]目前，常规的针对可燃液体的自燃测定方法，如GB/T 5332
‑
2007《可燃液体和气体引燃温度试验方法》等标准中所提出的，通常是将密闭容器加热至一定温度，再将可燃液体放置在加热的容器中，观察其是否发生引燃；改变密闭容器的温度，重复实验，直至找到能发生引燃的最低温度，以完成对可燃液体的自燃测定。针对热表面的引燃测定方法，则通常为设置一加热设备，在加热设备中设置加热盘模拟热表面，再在热表面上滴落微量油液，以观察热表面上的引燃现象。
[0005]上述常规方案及标准方案均是在密闭设备中进行模拟测试，由于密闭设备中的空气温度是均一的，与实际情况并不相符，使得测定结果可靠性不高，测定得到的试验参数与实际情况存在较大误差。并且，受限于特殊的航空应用环境及飞机运行环境，针对飞机用油品及飞机内热表面的引燃试验所需要满足的试验条件更为苛刻，现有的试验方法无法满足其需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术意在提供一种基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，能够真实模拟飞机运行中的热表面引燃情况，能够为油品适航评价提供可靠数据参考，且有助于精准防控飞机火灾事故。
[0007]本专利技术提供的基础方案为：基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1：设置试验系统；所述试验系统包括相连通的入口段、试验段和抽风段；所述试验段中设置有加热设备，所述试验段顶部设置有用于滴加油品的滴落装置；所述抽风段与抽风风机连接，所述入口段用于引入空气；
[0009]步骤2：在试验段中设置用于模拟热表面的板材，并开启加热设备加热板材；开启抽风风机并调节入口段开口大小，使得试验系统中的气流速度和压力分别处于第一预设范围内和第二预设范围内；
[0010]步骤3：控制滴落装置向板材上滴落液滴。
[0011]本专利技术的工作原理及优点在于：
[0012]本方案创建了一个全新的、高仿真的适用于飞机热表面引燃试验的试验方法。第一，本方案的引燃试验基于通风条件下进行，构造了风洞试验环境。相较于常规试验中在密闭设备中进行引燃测试的方法，常规方法中所构造的热表面，虽然较为稳定，但其附近的温场表现与实际热表面并不符。本方案中则突破了常规试验标准限制，设置的热表面处于特定的通风条件下(气流速度控制在第一预设范围内)，自贴近热表面部分到远离热表面部分，空气温度逐渐衰减；热表面周围的空气温度分布(温场分布)更为贴合实际的热表面情况，引燃试验结果更为真实、可靠。
[0013]特别的是，本方案突破了现有的航空油品试验中的测试偏见，现有航空油品试验及相关的国际试验标准中，仅关注了油品本身的引燃点，将各类航空油品当做单独的产品去看待，只关注其质量合格与否，并没有想到要去额外测试油品在航空运行环境中的引燃表现，更没有去设置一定气流条件下的热表面试验来测试油品的引燃数据。在判断引燃风险时，也大多按照国际标准简单地以油品的引燃点为基准，将低于引燃温度50℃的环境判定为安全。但实际上，处于不同外部条件影响下的同一类油品有着截然不同的引燃表现，单一的温度限定并不能有效判定油品及其应用环境的安全与否，本方案则发现了此问题，并设定了对应的试验方法，能够准确试验出油品的实际引燃情况，能够为油品适航评价提供更为可靠的、多维的数据参考。
[0014]第二，本方案的引燃试验基于可变压力条件下进行，特别构造了低压(负压)试验环境。与常规的气流加载方式不同，在现有的试验中，当需要为试验添加气流环境条件时，惯常的添加方式为设置一风机，采用风机吹风方式生成气流。此类方式应用至如汽车热表面、工厂装备的管道热表面等实际气流环境简单的引燃试验环境构建中尚且可行，但却并不适用于飞机热表面。对于航空油品而言，其运作环境多为发动机舱内，其内部油路复杂，既有高压燃油管路，也有相对低压的润滑油管路，并且由于舱内整体区域温度相对较高，尤其在燃烧室机匣表面以及高低压涡轮机匣外表面，局部温度环境严苛；且设置有空气动力系统、引气系统等，内部气流条件复杂，并且基于飞机的不同运行工况，其设备常处于不同的压力条件下，相较于常规热表面，飞机热表面所处的环境更为特殊。
[0015]本方案则针对此类特殊环境，突破性地设置了抽风段，采用抽风机配合进气口，动态构建可变的压力环境，特别是低压环境，能够灵活地还原飞机的不同运行工况，使得试验中的热表面等效于处于实际飞机环境中，能够真实模拟飞机运行中的热表面引燃情况，得到的试验数据的真实度更高。并且，本方案能够有效测得各类航空油品在实际应用中的性能表现，能够为油品适航评价提供可靠数据参考，且有助于精准防控飞机火灾事故。
附图说明
[0016]图1为本专利技术基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法实施例一的方法流程示意图；
[0017]图2为本专利技术基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法实施例一的试验系统示意图。
具体实施方式
[0018]下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
[0019]实施例一
[0020]实施例基本如附图1所示：基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，包括以下步骤：
[0021]步骤1：设置试验系统。
[0022]如附图2所示，所述试验系统包括依次设置的相连通的入口段、整流段、气流加热段、试验段、冷却段和抽风段。
[0023]具体地，所述入口段用于引入空气；并且，入口段的开口大小可调节，本实施例中，入口段的端部设置有可电动调节开度的限流阀门，且该阀门直接连通外部环境。通过调节阀门开度，可有效控制进入试验系统的气体量，便于控制气流流速。
[0024]所述整流段用于稳定进入试验段的气流。具体地，本实施例中，整流段中设有数块整流板，可用于稳定自入口段进入的气流，避免乱流影响到后续构建的热表面处的温场。
[0025]所述气流加热段用于加热自入口段引入的空气；且气流加热段的气温加热阈值为400℃。自入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设置试验系统；所述试验系统包括相连通的入口段、试验段和抽风段；所述试验段中设置有加热设备，所述试验段顶部设置有用于滴加油品的滴落装置；所述抽风段与抽风风机连接，所述入口段用于引入空气；步骤2：在试验段中设置用于模拟热表面的板材，并开启加热设备加热板材；开启抽风风机并调节入口段开口大小，使得试验系统中的气流速度和压力分别处于第一预设范围内和第二预设范围内；步骤3：控制滴落装置向板材上滴落液滴。2.根据权利要求1所述的基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，其特征在于，还包括步骤4：采用摄像仪和高速纹影仪观测板材与液滴的接触表面，并计量液滴的引燃概率和引燃延迟时间。3.根据权利要求1所述的基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，其特征在于，所述用于模拟热表面的板材包括平面板材和弧面板材；所述板材的材质包括钛合金、高强度钢和高温合金；所述滴落装置中的油品为航空液压油、航空燃油或航空润滑油。4.根据权利要求1所述的基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，其特征在于，所述第一预设范围为0～5m/s，所述第二预设范围为25kpa～101.3kpa。5.根据权利要求1所述的基于可变压力条件下的热表面引燃试验方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海涛，谢飞，武斌，苏正良，刘馨钰，曾泰，李果林，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：