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技術(shù)參數(shù)

1、總系統(tǒng)組成
結(jié)冰模擬系統(tǒng)	包括噴霧系統(tǒng)、飛行速度模擬系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。
噴霧系統(tǒng)	產(chǎn)生一定液態(tài)水直徑和液態(tài)水含量的結(jié)冰云霧。
飛行速度模擬系統(tǒng)	通過驅(qū)動風(fēng)扇產(chǎn)生一定流量的循環(huán)空氣從而模擬結(jié)冰試驗(yàn)時(shí)的飛行馬赫數(shù)，結(jié)冰云霧從噴霧系統(tǒng)噴出后與飛行速度模擬系統(tǒng)產(chǎn)生的循環(huán)空氣一起吹向被試件。
電氣系統(tǒng)	對噴霧系統(tǒng)和飛行速度模擬系統(tǒng)中的電氣元器件進(jìn)行控制。
噴霧系統(tǒng)、飛行速度模擬系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)布置于試驗(yàn)間內(nèi)。所有測試和控制信號通過網(wǎng)絡(luò)與操縱間內(nèi)控制系統(tǒng)通訊。
2、主要技術(shù)指標(biāo)
根據(jù)試驗(yàn)件典型結(jié)冰狀態(tài)點(diǎn)，結(jié)冰模擬系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)如下： 1、較大循環(huán)空氣流量：200kg/s（含氣源供氣25kg/s）； 2、驅(qū)動風(fēng)扇增壓能力：10kPa（地面常壓）； 3、試驗(yàn)段進(jìn)氣噴管較大直徑：1、3m； 4、試驗(yàn)段噴管較大流速：80m/s； 5、噴霧液態(tài)水含量（LWC）：（0、2～3）g/m³； 6、噴霧水滴平均直徑（MVD）：（15～55）μm； 7、液態(tài)水含量控制精度：±10%； 8、水滴平均直徑控制精度：±5um； 9、云霧不均勻性：20%。
3、遵循標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)制造應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范： 1、《航空發(fā)動機(jī)試車臺設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50454-2008）； 2、《工業(yè)企業(yè)廠界噪音標(biāo)準(zhǔn)》（GB 12348-2008）； 3、《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50316-2000）； 4、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50235-2010）； 5、《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50311-2016）； 6、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50054-2011)； 7、《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50055-2011)； 8、《風(fēng)洞控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及檢定準(zhǔn)則》(GJB 5221-2004)； 9、《高速風(fēng)洞和低速風(fēng)洞流場品質(zhì)規(guī)范》(GJB 1179A-2012)； 10、《承壓設(shè)備無損檢測》JB/T 4730-2005； 11、《流體輸送用不銹鋼焊接鋼管》 GB/T 12771； 12、《凸面對焊鋼制管法蘭》GB/T 9115-2010； 13、《管法蘭用金屬包覆墊片》GB/T 15601-2013； 14、《鞍式支座》JB/T 4712。
4使用環(huán)境及條件
1、工作介質(zhì)：空氣及低溫空氣； 2、環(huán)境溫度范圍：-35℃～常溫； 3、試驗(yàn)段工作壓力：（35～130）kPa（*壓力）； 4、環(huán)境濕度：較大100%RH，長期有液態(tài)水環(huán)境下工作； 5、安裝條件：室內(nèi)，溫度范圍0～35℃； 6、供電條件：高壓10kV供電3個(gè)回路，功率分別為1500kW、1440kW和1440kW；低壓供電380V、7、總功率1600kW、配電柜配置了1000kW、800kW、400kW、250kW、100kW和50kW等6個(gè)回路，頻率50Hz±2%； 8、冷卻循環(huán)水條件：已預(yù)留了2路供回水接口，均為DN300，總循環(huán)水流量不小于500t/h。
5、噴霧系統(tǒng)
噴霧系統(tǒng)主要組成	包括供水子系統(tǒng)、霧化空氣子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)、噴霧裝置（段）、承載平臺、檢測設(shè)備等。
供水子系統(tǒng)	作用：為噴霧段提供純水，供水系統(tǒng)水源外接自來水，通過粗濾、精濾、脫鹽、電離等處理，將水的電阻率降低到10MΩ·cm以上，布置承載平臺上。
	原理：將甲方提供的自來水通過純水機(jī)凈化后儲存于水箱中，將水箱中的純水通過管道泵加壓、通過電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)供水流量和壓力，管道上設(shè)置緩沖穩(wěn)壓裝置以保持供水壓力穩(wěn)定；為保證噴嘴不堵塞凍結(jié)，具備加熱溫能力。
	功能參數(shù)： 1、凈化后純水電阻率10MΩ·cm以上、無硬度； 2、單次噴霧時(shí)間76min，純水機(jī)制水能力0、5t/h，水箱容積2000L，水箱設(shè)置液位計(jì)； 3、供水壓力應(yīng)在（0、1～0、5）MPa范圍可調(diào)； 4、較大純水流量下加熱溫升≥30℃的能力； 5、具備測量供給噴霧段的水流量、溫度和壓力的能力。
霧化空氣子系統(tǒng)	作用：為噴霧系統(tǒng)提供霧化空氣，且可在噴霧停止后對管路和噴嘴進(jìn)行吹干。模擬環(huán)境結(jié)冰裝置在自然低溫環(huán)境中通過氣體和水在氣液兩相噴嘴中霧化進(jìn)行結(jié)冰條件模擬，為了防止液體在低溫管路或噴嘴發(fā)生結(jié)冰，避免冰脫落后損壞試驗(yàn)對象，均需要采用加熱后的水和空氣，布置承載平臺上。
	原理：用甲方提供的常溫壓縮空氣接入霧化空氣子系統(tǒng)，通過電動閥調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量和壓力，加裝過濾器保證輸出空氣潔凈。
	功能參數(shù)： 1、供氣壓力應(yīng)在（0、1～0、5）MPa范圍可調(diào)； 2、具備測量供給噴霧段的壓縮空氣流量、溫度和壓力； 3、具備加熱能力，溫升≥60℃； 4、吹掃時(shí)自動將氣路連通至水路。
控制子系統(tǒng)	組成：控制系統(tǒng)主要包括PLC本地控制和上位機(jī)遠(yuǎn)程控制兩部分。
	PLC本地控制：通過觸摸屏輸入控制參數(shù)和控制指令，實(shí)現(xiàn)水和空氣的溫度和壓力調(diào)節(jié)。
	上位機(jī)遠(yuǎn)程控制：上位機(jī)控制系統(tǒng)和PLC通過串口進(jìn)行通信，上位機(jī)軟件中輸入的控制信息通過RS232發(fā)送給PLC進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制，布置承載平臺上。
噴霧裝置（段）	作用：主要包括噴霧耙和二元噴嘴，通過壓縮空氣將純水噴射成霧化顆粒，通過調(diào)節(jié)噴霧水、氣壓的值獲得試驗(yàn)要求的水霧粒子平均直徑。安裝于被試件工藝進(jìn)氣道中。
	組成：噴霧裝置（段）由噴管、翼型支板、噴霧桿、二元霧化噴嘴等組成，翼型支板、噴霧桿、二元霧化噴嘴等均布置于噴管內(nèi)。
	工作環(huán)境：噴霧裝置工作環(huán)境溫度：（-40℃～常溫）；噴霧裝置工作環(huán)境壓力：10kPa(A)～101kPa(A)。
	功能參數(shù)： 1、兩種規(guī)格噴霧段，分別為DN800和DN1300，軸向長度均為400mm； 2、噴霧段兩端為法蘭結(jié)構(gòu)； 3、法蘭、噴管應(yīng)采用不銹鋼或鋁合金材質(zhì)； 4、翼型支板、噴霧桿、噴嘴應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)； 5、噴管外側(cè)需進(jìn)行保溫處理，保溫材料選用聚氨酯或橡塑材料，厚度不小于20mm，外部使用不銹鋼板做蒙皮，保溫需避開緊固件安裝位置； 6、二元霧化噴嘴選用成品噴嘴，可通過調(diào)節(jié)噴霧水、氣壓的比值即獲得要求的云霧粒子平均直徑，連接形式為螺紋連接，方便更換噴嘴。云霧不均勻度不大于20%； 7、提供0、2倍設(shè)計(jì)數(shù)量的噴嘴備用更換。
	DN800噴霧段結(jié)構(gòu)
	DN1300噴霧段結(jié)構(gòu)
	噴霧段保溫層示意
	噴嘴布局

承載平臺	作用：供水子系統(tǒng)、霧化空氣子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)放置在承載平臺上。
	放置環(huán)境：放置于試車臺試驗(yàn)間內(nèi)，試驗(yàn)間內(nèi)環(huán)境溫度：（-5～40）℃，相對濕度范圍：<95%。
	功能參數(shù)： 1、承載平臺采用箱式結(jié)構(gòu)，整體框架采用碳鋼材質(zhì)，涂刷防銹漆和藍(lán)色或黃色面漆；四角采用帶剎車滾輪，可固定； 2、設(shè)備整體外觀尺寸不超過3000mm（長）X1800mm（寬）X1600mm（高）； 3、承載平臺內(nèi)部管路布置整齊、美觀、合理，便于試驗(yàn)人員的操作、維護(hù)，并對管道流向進(jìn)行標(biāo)識； 4、氣源入口、水源入口布置于承載平臺西側(cè)，加熱后的純水和空氣出口布置于北側(cè)，觸摸屏鑲嵌于承載平臺南側(cè)門上。在承載平臺每側(cè)盡可能設(shè)計(jì)雙開門方便人員操作內(nèi)部設(shè)備。 5、承載平臺放置于試驗(yàn)間內(nèi)，噴霧段放置于有限空間內(nèi)，高度落差3、8m。承載平臺純水和空氣出口與噴霧段純水和空氣入口之間連接管路位于有限空間外部分采用無縫鋼管連接，有限空間內(nèi)使用金屬軟管或橡膠軟管連接。有限空間底部設(shè)計(jì)有管接頭轉(zhuǎn)接板，兩側(cè)管接頭規(guī)格均為KF40（GB/T4982 真空技術(shù) 快卸連接器尺寸規(guī)格DN40），承載平臺純水和空氣管路規(guī)格尺寸可不與管接頭轉(zhuǎn)接板接頭規(guī)格一致，可通過大小頭進(jìn)行轉(zhuǎn)接。 6、承載平臺水源和氣源入口和甲方循環(huán)水和壓縮空氣之間管路、承載平臺純水和空氣出口與管接頭轉(zhuǎn)接板之間管路和管件、管接頭轉(zhuǎn)接板與噴霧段純水和空氣入口之間金屬編織軟管均由乙方提供且負(fù)責(zé)現(xiàn)場安裝，承載平臺水源和空氣入口和甲方循環(huán)水和壓縮空氣之間管路長度在12m以內(nèi)，承載平臺純水和空氣出口與管接頭轉(zhuǎn)接板之間距離在12m以內(nèi)，金屬編織軟管長度暫按3m配置。甲方預(yù)留的水源為法蘭接口，規(guī)格為GB/T9119 DN50 PN10 RF 系列II，預(yù)留的氣源為法蘭接口，規(guī)格為GB/T9119 DN50 PN16 RF 系列II。
檢測設(shè)備	檢測設(shè)備主要包括用于模擬結(jié)冰均勻性檢測柵格、冰層厚度測量儀等必要的檢測設(shè)備，要求能夠較真實(shí)地評估模擬結(jié)冰冰層均勻性。
其他	1、結(jié)冰噴霧系統(tǒng)布置合理，操作方便； 2、結(jié)冰噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，需經(jīng)委托方評審會簽后方可進(jìn)行制造； 3、可通過調(diào)節(jié)供水壓力和霧化空氣壓力達(dá)到控制液態(tài)水含量和水滴粒徑的目的，并進(jìn)行標(biāo)定； 4、所有連接管路、金屬軟管、設(shè)備材料均使用不銹鋼（0Cr18Ni9）； 5、結(jié)冰噴霧系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，無故障工作時(shí)間不小于500小時(shí)。
6、飛行速度模擬系統(tǒng)
總體結(jié)構(gòu)
飛行速度模擬系統(tǒng)由循環(huán)風(fēng)道洞體、驅(qū)動系統(tǒng)、驅(qū)動控制系統(tǒng)、換熱器、制冷系統(tǒng)、噴霧、雨水、風(fēng)雪系統(tǒng)以及輔助設(shè)備等組成，其布置及模型圖見下圖，圖中2個(gè)蝶閥和環(huán)境試驗(yàn)艙不含在本系統(tǒng)內(nèi)。
循環(huán)風(fēng)道洞體
循環(huán)風(fēng)道尺寸	循環(huán)風(fēng)道主體中心尺寸：長28、3m、寬10m、中心高3、8m；循環(huán)風(fēng)道直段直徑2、6m，第三直段直徑3、0；拐角段一端與試驗(yàn)艙出口法蘭相連接，接口尺寸為DN3000、PN0、6MPa；拐角段另一端與收縮段焊接，收縮段管徑φ2620，安裝時(shí)與閥門的配套法蘭相連；拐角段內(nèi)需布置發(fā)動機(jī)尾氣排放擴(kuò)壓器段，*導(dǎo)流片和外管壁均需開孔，直徑為φ1630；第三拐角段內(nèi)需布置進(jìn)氣管道，第三導(dǎo)流片和外管壁均需開孔，直徑為1230；按技術(shù)要求描述：循環(huán)風(fēng)道中蝶閥的軸向厚度500mm（暫定）。

標(biāo)簽：無人機(jī)測試

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