【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于飛機-發動機綜合熱管理研究，尤其涉及一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置及方法。
技術介紹
1、隨著先進戰機的進一步發展，飛機上先進武器裝備和電子設備的產熱量逐漸增多，為了滿足散熱需求，燃油作為主要熱沉的重要作用已經越來越明顯。在三代機后期開始，燃油開始作為主要的熱沉為飛機及發動機進行冷卻。戰機攜帶的燃油，一部分用于冷卻液冷系統、輔助動力系統以及液壓系統等，另一部分則是經過增壓泵，然后與各子系統吸熱后的燃油混合后進入發動機。隨著戰機作戰能力的進一步提升，戰機耗油率降低，機載武器裝備產熱量增加，以目前燃油控制策略匹配不斷增加的飛機發動機產熱，容易帶來結焦問題。因此，考慮飛機油箱氣動加熱及多種艙室對燃油熱量的輸入，對飛機-發動機熱量綜合熱管理進行系統研究具有十分重要的意義。
2、目前航空領域熱管理系統研究主要研究對象為航空發動機，并未充分考慮在高馬赫數飛行中，飛機油箱氣動加熱及雷達艙、電子艙、空調系統和液壓系統等多個產熱部件對燃油溫度帶來的影響；同時由于飛發一體綜合熱管理研究涉及多個部件和子系統，脫離真實飛機發動機直接進行地面實驗難度較高；目前研究手段主要采用simulink/amesim等一維商用仿真軟件進行系統搭建和模擬，研究過程中假設和簡化相對較多，所得數據無法直接對工程實際進行指導。所以，如何在考慮飛機實際飛行中熱量輸入的前提下，對飛機-發動機熱管理系統進行合理簡化，通過實驗研究獲得飛發一體聯合熱管理控制策略顯得尤為重要。
技術實現思路
1、本專
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，包括主油箱，所述主油箱出口端固定連通有第一過濾機構進口端，所述第一過濾機構出口端固定連通有加熱換熱機構進口端，所述加熱換熱機構出口端固定連通有第二過濾機構進口端，所述第二過濾機構出口端固定連通有冷卻機構進口端，所述冷卻機構出口端固定連通有回油箱進口端，所述回油箱出口端與所述主油箱進口端固定連通。
3、優選的，所述第一過濾機構包括泵前粗濾器，所述泵前粗濾器進口端與所述主油箱出口端固定連通，所述泵前粗濾器出口端固定連通有增壓泵進口端，所述增壓泵出口端固定連通有泵后精濾器進口端，所述泵后精濾器出口端與所述加熱換熱機構進口端固定連通。
4、優選的，所述加熱換熱機構包括管道加熱器，所述管道加熱器進口端與所述泵后精濾器出口端固定連通，所述管道加熱器出口端固定連通有燃滑油換熱器進口端，所述燃滑油換熱器出口端與所述第二過濾機構進口端固定連通。
5、優選的，所述管道加熱器進口端與所述泵后精濾器出口端之間設置有流量計。
6、優選的，所述第二過濾機構包括工作后精濾箱，所述工作后精濾箱進口端與所述燃滑油換熱器出口端固定連通，所述工作后精濾箱出口端與所述冷卻機構進口端固定連通。
7、優選的，所述冷卻機構包括水冷卻器，所述水冷卻器進口端與所述工作后精濾箱出口端固定連通，所述水冷卻器出口端與所述回油箱進口端固定連通。
8、優選的，所述主油箱內設置有箱內加熱器。
9、優選的，所述主油箱與所述回油箱上均設置有放油閥及溫度壓力測點。
10、優選的，所述增壓泵出口端與所述泵后精濾器進口端之間、所述管道加熱器出口端與所述燃滑油換熱器進口端之間均設置有單向閥門；
11、所述泵后精濾器出口端與所述管道加熱器進口端之間、所述工作后精濾箱出口端與所述水冷卻器進口端之間、所述回油箱出口端與所述主油箱進口端之間均設置有球閥；
12、所述管道加熱器出口端與所述燃滑油換熱器進口端之間、所述燃滑油換熱器出口端與所述工作后精濾箱進口端之間均設置有截止閥。
13、一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置的實驗方法，包括以下步驟：
14、s1、去除主油箱內工作油品水分；
15、s2、檢查主油箱內工作油品品質并對工作油品進行加熱；
16、s3、開啟增壓泵使工作油品形成循環，同時開啟管道加熱器、燃滑油換熱器；
17、s4、實驗循環進行；
18、s5、實驗結束，關閉管道加熱器、燃滑油換熱器，對工作油品進行降溫。
19、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
20、1、目前飛機和發動機在研制過程中相對獨立，但二者在實際應用時，在機械結構上需要相互耦合，在氣動傳熱性能上相互影響。本專利技術將飛機雷達艙、電子艙、空調系統和液壓系統等系統產熱與發動機滑油系統產熱耦合，通過加熱器通斷和功率控制對完整飛行包線內油箱由于飛行高度和馬赫數引起的溫度變化，不同飛機子系統產熱進行半物理仿真，獲得飛發一體聯合熱管理控制策略；
21、2、飛機實際飛行過程中，輸入到燃油熱沉中的熱量來自多個部件，而在地面進行實驗時，采用單一熱源進行全飛行包線下直接加熱實驗所需功率過大，通常加熱功率要達到兆瓦級別，在本專利技術中，采取多熱源分段加熱的方式進行實驗，在保證總加熱功率保持300kw以下的同時，分別模擬不同飛行狀態熱管理特性。相比于直接加熱，對于加熱功率的需求降低70％以上，大大降低了實驗成本和實驗難度；
22、3、本專利技術未來拓展空間豐富，實驗裝置中，管道加熱器進出口布置拓展接口，在進一步加強飛發一體化的前提下，可將飛機中產熱部件，例如：電子艙、雷達艙、高馬赫數下油箱氣動加熱、液壓系統熱量通過氣液換熱器或液液換熱器形式接入到本裝置中，進一步提高本專利技術中的物理子部件個數，使實驗裝置數據更加貼近真實情況。
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1.一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，包括主油箱(1)，所述主油箱(1)出口端固定連通有第一過濾機構進口端，所述第一過濾機構出口端固定連通有加熱換熱機構進口端，所述加熱換熱機構出口端固定連通有第二過濾機構進口端，所述第二過濾機構出口端固定連通有冷卻機構進口端，所述冷卻機構出口端固定連通有回油箱(11)進口端，所述回油箱(11)出口端與所述主油箱(1)進口端固定連通。
2.根據權利要求1所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述第一過濾機構包括泵前粗濾器(3)，所述泵前粗濾器(3)進口端與所述主油箱(1)出口端固定連通，所述泵前粗濾器(3)出口端固定連通有增壓泵(4)進口端，所述增壓泵(4)出口端固定連通有泵后精濾器(5)進口端，所述泵后精濾器(5)出口端與所述加熱換熱機構進口端固定連通。
3.根據權利要求2所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述加熱換熱機構包括管道加熱器(7)，所述管道加熱器(7)進口端與所述泵后精濾器(5)出口端固定連通，所述管道加熱器(7)出口端固定連通有燃滑油換
4.根據權利要求3所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述管道加熱器(7)進口端與所述泵后精濾器(5)出口端之間設置有流量計(6)。
5.根據權利要求4所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述第二過濾機構包括工作后精濾箱(9)，所述工作后精濾箱(9)進口端與所述燃滑油換熱器(8)出口端固定連通，所述工作后精濾箱(9)出口端與所述冷卻機構進口端固定連通。
6.根據權利要求5所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述冷卻機構包括水冷卻器(10)，所述水冷卻器(10)進口端與所述工作后精濾箱(9)出口端固定連通，所述水冷卻器(10)出口端與所述回油箱(11)進口端固定連通。
7.根據權利要求1所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述主油箱(1)內設置有箱內加熱器(2)。
8.根據權利要求1所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述主油箱(1)與所述回油箱(11)上均設置有放油閥及溫度壓力測點(15)。
9.根據權利要求6所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述增壓泵(4)出口端與所述泵后精濾器(5)進口端之間、所述管道加熱器(7)出口端與所述燃滑油換熱器(8)進口端之間均設置有單向閥門(12)；
10.一種權利要求1-9任一項所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置的實驗方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，包括主油箱(1)，所述主油箱(1)出口端固定連通有第一過濾機構進口端，所述第一過濾機構出口端固定連通有加熱換熱機構進口端，所述加熱換熱機構出口端固定連通有第二過濾機構進口端，所述第二過濾機構出口端固定連通有冷卻機構進口端，所述冷卻機構出口端固定連通有回油箱(11)進口端，所述回油箱(11)出口端與所述主油箱(1)進口端固定連通。
2.根據權利要求1所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述第一過濾機構包括泵前粗濾器(3)，所述泵前粗濾器(3)進口端與所述主油箱(1)出口端固定連通，所述泵前粗濾器(3)出口端固定連通有增壓泵(4)進口端，所述增壓泵(4)出口端固定連通有泵后精濾器(5)進口端，所述泵后精濾器(5)出口端與所述加熱換熱機構進口端固定連通。
3.根據權利要求2所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述加熱換熱機構包括管道加熱器(7)，所述管道加熱器(7)進口端與所述泵后精濾器(5)出口端固定連通，所述管道加熱器(7)出口端固定連通有燃滑油換熱器(8)進口端，所述燃滑油換熱器(8)出口端與所述第二過濾機構進口端固定連通。
4.根據權利要求3所述的一種考慮飛機熱量輸入的發動機熱管理實驗裝置，其特征在于，所述管道加熱器(7)進口端與所述泵后精濾器(5)出...
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