阅读说明：本技术 一种蒙皮温度控制方法及系统 (Skin temperature control method and system ) 是由 张澎 黄全军 景致 于 2020-12-28 设计创作，主要内容包括：本申请属于航空红外隐身试验技术领域,特别涉及一种蒙皮温度控制方法及系统。所述系统包括蒙皮表面温度采集模块,用于采集蒙皮表面温度；雾化喷嘴,设置在蒙皮上方,所述雾化喷嘴的输入端连接有气体管路及液体管路,所述气体管路连接有高压氮气瓶,所述液体管路连接有储液罐；流量调节机构,用于调节气体管路及液体管路的流量；颗粒度监测模块,用于接收光传感器反馈的由喷嘴喷射的液体颗粒度及蒙皮表面液体分布情况；喷嘴扩散角调节模块,用于调整所述雾化喷嘴的液体扩散角度。本申请组建了蒙皮表面温度控制系统,可使模型表面温度波动范围控制在1％以内,从而确保了模型表面温度精确模拟,有效降低了试验成本,缩短了试验周期。(The application belongs to the technical field of aviation infrared stealth tests, and particularly relates to a skin temperature control method and system. The system comprises a skin surface temperature acquisition module, a temperature acquisition module and a temperature acquisition module, wherein the skin surface temperature acquisition module is used for acquiring the skin surface temperature; the atomizing nozzle is arranged above the skin, the input end of the atomizing nozzle is connected with a gas pipeline and a liquid pipeline, the gas pipeline is connected with a high-pressure nitrogen cylinder, and the liquid pipeline is connected with a liquid storage tank; the flow regulating mechanism is used for regulating the flow of the gas pipeline and the liquid pipeline; the granularity monitoring module is used for receiving the granularity of the liquid sprayed by the nozzle and the distribution condition of the liquid on the surface of the skin fed back by the optical sensor; and the nozzle diffusion angle adjusting module is used for adjusting the liquid diffusion angle of the atomizing nozzle. The skin surface temperature control system is built, and the fluctuation range of the model surface temperature can be controlled within 1%, so that the accurate simulation of the model surface temperature is ensured, the test cost is effectively reduced, and the test period is shortened.)

一种蒙皮温度控制方法及系统

技术领域

本申请属于航空红外隐身试验技术领域，特别涉及一种蒙皮温度控制方法及系统。

背景技术

红外隐身特性缩比模型测试是隐身飞机方案阶段红外特性的主要验证手段，为获得精确的红外辐射特性，需要精确模拟飞机蒙皮表面温度及其分布，而传统的蒙皮表面温度控制方法受环境等因素影响，模拟的温度不稳定，波动较大，无法获得较为精确的温度及其分布，从而影响试验结果的精确度，且温度控制系统复杂，不能满足要求。

发明内容

针对蒙皮表面温度控制难以精确控制模型蒙皮表面温度的问题，本申请提供了一种蒙皮表面温度控制方法及系统，在满足测试精确控温需求的前提下，兼顾了系统简单，降低了试验成本。

本申请第一方面提供了一种蒙皮温度控制系统，主要包括：

蒙皮表面温度采集模块，用于采集蒙皮表面温度；

雾化喷嘴，设置在蒙皮上方，所述雾化喷嘴的输入端连接有气体管路及液体管路，所述气体管路连接有高压氮气瓶，所述液体管路连接有储液罐；

流量调节机构，用于调节气体管路及液体管路的流量；

颗粒度监测模块，用于接收光传感器反馈的由喷嘴喷射的液体颗粒度及蒙皮表面液体分布情况；

喷嘴扩散角调节模块，用于调整所述雾化喷嘴的液体扩散角度。

优选的是，所述雾化喷嘴通过支架固定在支撑设备上，所述支架上设置有高度调节装置，用于调节所述雾化喷嘴相对于蒙皮表面的距离。

优选的是，所述雾化喷嘴设置有多个。

优选的是，所述喷嘴扩散角调节模块用于根据标定的流量与液体扩散角度的关系进行液体扩散角度的调节。

优选的是，所述液体管路连接至高压储液罐，所述高压储液罐内储存有液态氮气，所述高压储液罐通过管路连接至所述高压氮气瓶。

本申请第二方面提供了一种蒙皮温度控制方法，包括：

步骤S1、获取蒙皮表面温度；

步骤S2、根据所述蒙皮表面温度与试验要求的温度差值，调整液体流量；

步骤S3、获取蒙皮表面的液体颗粒度及蒙皮表面液体分布情况；

步骤S4、通过标定的流量与液体扩散角度的关系调节气体流量，进而调整液体扩散角度。

优选的是，根据标定的扩散角与雾化喷嘴完全覆盖蒙皮的喷射距离之间的关系，调整所述雾化喷嘴相对于蒙皮的距离。

本申请组建了蒙皮表面温度控制系统，可使模型表面温度波动范围控制在1％以内，从而确保了模型表面温度精确模拟。简化了常规温度控制系统的复杂性，有效的降低了试验成本，缩短了试验周期。

附图说明

图1是本申请的蒙皮温度控制系统的模块连接示意图。

图2是本申请图1所示实施例的蒙皮温度控制原理示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。

本申请第一方面提供了一种蒙皮温度控制系统，如图2所述，主要包括：

蒙皮表面温度采集模块，用于采集蒙皮表面温度；

雾化喷嘴，设置在蒙皮上方，所述雾化喷嘴的输入端连接有气体管路及液体管路，所述气体管路连接有高压氮气瓶，所述液体管路连接有储液罐；

流量调节机构，用于调节气体管路及液体管路的流量；

颗粒度监测模块，用于接收光传感器反馈的由喷嘴喷射的液体颗粒度及蒙皮表面液体分布情况；

喷嘴扩散角调节模块，用于调整所述雾化喷嘴的液体扩散角度。

喷雾冷却控温机制：喷雾换热是使液体强制通过小孔破碎成细小液滴的分散体然后撞击受热表面时，进行换热。当被换热表面温度高于冷却工质饱和温度时，液滴在表面上扩散并蒸发或形成薄液膜，除了基本的单相对流效应之外，还存在蒸发潜热，因而提高换热能力如附图1。喷雾冷却机理主要分为液滴冲击表面换热，强制对流换热，液膜蒸发换热，液膜核态沸腾等四个部分。试验时，蒙皮下表面加热，蒙皮上表面通过雾化喷嘴进行降温，以精确模拟飞机蒙皮表面温度及其分布。

参考图1，本申请的液体管路上设置有流量调节机构，例如微液体流量控制器进行液体流量的控制，气体管路上通过减压阀与压力、温度传感器进行气体流量的控制，气体管路与液体管路汇合后连接至雾化喷嘴。

在一些可选实施方式中，所述雾化喷嘴通过支架固定在支撑设备上，所述支架上设置有高度调节装置，用于调节所述雾化喷嘴相对于蒙皮表面的距离。

在一些可选实施方式中，所述雾化喷嘴设置有多个。

在一些可选实施方式中，所述喷嘴扩散角调节模块用于根据标定的流量与液体扩散角度的关系进行液体扩散角度的调节。

本实施例中，雾化喷嘴扩散角按照表1进行确定。

表1雾化喷嘴扩散角标定

可以理解的是，本申请通过液体流量与气体流量之间的搭配关系，形成雾化喷嘴的多个压力指标，在对应的压力指标下，雾化喷嘴的扩散角度不同，同时，由于本申请设计了多个雾化喷嘴，为防止相互之间的影响，则在单个雾化喷嘴的扩散角越大的情况下，相应的需要调整该雾化喷嘴与蒙皮之间的距离，即始终保持同一雾化喷嘴的喷射至蒙皮上的面积。

在一些可选实施方式中，所述液体管路连接至高压储液罐，所述高压储液罐内储存有液态氮气，所述高压储液罐通过管路连接至所述高压氮气瓶。如图1所示，本申请的液体管路与气体管路均最终连接至一储液罐，简化了配置需求。

本申请第二方面提供了一种蒙皮温度控制方法，主要包括：

步骤S1、获取蒙皮表面温度；

步骤S2、根据所述蒙皮表面温度与试验要求的温度差值，调整液体流量；

步骤S3、获取蒙皮表面的液体颗粒度及蒙皮表面液体分布情况；

步骤S4、通过标定的流量与液体扩散角度的关系调节气体流量，进而调整液体扩散角度。

在一些可选实施方式中，根据标定的扩散角与雾化喷嘴完全覆盖蒙皮的喷射距离之间的关系，调整所述雾化喷嘴相对于蒙皮的距离。

本申请组建了蒙皮表面温度控制系统，可使模型表面温度波动范围控制在1％以内，从而确保了模型表面温度精确模拟。简化了常规温度控制系统的复杂性，有效的降低了试验成本，缩短了试验周期。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。