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连续式跨声速风洞降温系统液氮存储装置的设计与调试

李峰 高超 郗忠祥 张国彪

李峰, 高超, 郗忠祥, 等. 连续式跨声速风洞降温系统液氮存储装置的设计与调试[J]. 实验流体力学, 2019, 33(5): 105-110. doi: 10.11729/syltlx20180131
引用本文: 李峰, 高超, 郗忠祥, 等. 连续式跨声速风洞降温系统液氮存储装置的设计与调试[J]. 实验流体力学, 2019, 33(5): 105-110. doi: 10.11729/syltlx20180131
Li Feng, Gao Chao, Xi Zhongxiang, et al. Design and debugging of the liquid nitrogen storage device in continuous transonic wind tunnel cooling system[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2019, 33(5): 105-110. doi: 10.11729/syltlx20180131
Citation: Li Feng, Gao Chao, Xi Zhongxiang, et al. Design and debugging of the liquid nitrogen storage device in continuous transonic wind tunnel cooling system[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2019, 33(5): 105-110. doi: 10.11729/syltlx20180131

连续式跨声速风洞降温系统液氮存储装置的设计与调试

doi: 10.11729/syltlx20180131
基金项目: 

航空科学基金项目 2015ZD53053

装备预研基金项 61422010401

中国博士后科学基金项目 2018M633567

陕西省自然科学基础研究计划项目 2019JM-018

陕西省博士后科研项目 2018BSHQYXMZZ18

详细信息
    作者简介:

    李峰(1981-), 男, 陕西榆林人, 博士, 副研究员。研究方向:实验空气动力学与风洞实验技术。通信地址:陕西省西安市友谊西路127号翼型研究中心(710072)。E-mail:lf3158@nwpu.edu.cn

    通讯作者:

    李峰,E-mail: lf3158@nwpu.edu.cn

  • 中图分类号: V211.7

Design and debugging of the liquid nitrogen storage device in continuous transonic wind tunnel cooling system

  • 摘要: 低温运行是提高风洞实验雷诺数的有效途径。采用喷洒液氮的方式,NF-6风洞建成了国内第一套适用于连续式跨声速风洞的降温系统。介绍了NF-6风洞降温系统的总体方案和主要技术指标,重点介绍其液氮存储装置的结构和技术原理,给出了静态和通气运行调试结果。测试结果表明:提出的液氮需求量计算方法正确,为储罐容积估算提供了理论依据;液氮存储装置设计合理,液氮加注通畅平稳,自增压系统工作正常,绝热性满足低温液氮存储要求;储罐的液氮日蒸发率为0.044%,远低于设计指标;液氮存储装置与降温系统整体匹配良好、工作稳定,总温、总压、马赫数以及运行时间等关键指标达到设计要求。
  • 图  1  NF-6增压连续式高速风洞结构示意图

    Figure  1.  The frame diagram of NF-6 pressurized continuous high-speed wind tunnel

    图  2  NF-6风洞降温系统总体结构示意图

    Figure  2.  Schematic diagram of the cooling system of NF-6 wind tunnel

    图  3  气流通过压缩机后的温升曲线

    Figure  3.  The temperature rise of the air flow resulting from the compressor

    图  4  不同来流条件下的液氮需求流量

    Figure  4.  The demand of liquid nitrogen under different flow conditions

    图  5  液氮储罐

    Figure  5.  Liquid nitrogen storage tank

    图  6  外部管路系统

    Figure  6.  The external pipeline system

    图  7  液氮充灌现场

    Figure  7.  The work site of the liquid nitrogen injection

    图  8  液氮液位与质量及容积的关系

    Figure  8.  Curves of mass and volume with liquid nitrogen level

    图  9  喷液氮降温试验过程

    Figure  9.  Liquid nitrogen cooling test process

    图  10  降温试验过程中的总温变化

    Figure  10.  The temperature change in the test process

  • [1] 范洁川.风洞实验手册[M].北京:航空工业出版社, 2002.

    Fan J C. Handbook of wind tunnel test[M]. Beijing:Aviation Industry Press, 2002.
    [2] 林学东, 胡向鹏, 王辉, 等. GJB 1179A-2012, 低速风洞和高速风洞流场品质要求[S].北京: 中国航空综合技术研究所, 2012.

    Lin X D, Hu X P, Wang H, et al. GJB 1179A-2012, Requirement for flow quality of low and high speed wind tunnels[S]. Beijing: Avic China Aero-polytechnology Establishment, 2012.
    [3] 范洁川, 樊玉辰, 姚民棐, 等.世界风洞[M].北京:航空工业出版社, 1992.

    Fan J C, Fan Y C, Yao M F, et al. Wind tunnels of the world[M]. Beijing:Aviation Industry Press, 1992.
    [4] GartrellL R, Gooderum P B, Hunter W W Jr, et al. Laser velocimetry technique applied to the Langley 0.3-meter transonic cryogenic tunnel[R]. NASA-TM-81913, 1981.
    [5] 周廷波, 高超, 张正科, 等. NF-6风洞喷液氮降温系统研制[J].航空动力学报, 2018, 33(2):327-337. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hkdlxb201802010

    Zhou T B, Gao C, Zhang Z K, et al. Development of liquid nitrogen injection cooling system of NF-6 wind tunnel[J]. Journal of Aerospace Power, 2018, 33(2):327-337. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/hkdlxb201802010
    [6] Gao C, Zhou T B, Zhang Z K, et al. The overall scheme design and debugging of the liquid nitrogen injection cooling system in NF-6 wind tunnel[R]. AIAA 2016-3656, 2016.
    [7] 乔志德.西北工业大学NF-6增压连续式高速翼型风洞论证报告[Z]. NF-6风洞设计方案评审会资料, 1997.
    [8] 张国彪. NF-6降温系统设计技术条件[R].中国国防科技报告, 2012.
    [9] 刘政崇, 廖达雄, 董谊信, 等.高低速风洞气动与结构设计[M].北京:国防工业出版社, 2003.
    [10] 张国彪, 康虎.西北工业大学NF-6增压连续式高速翼型风洞研制技术总结[R].绵阳: 中国空气动力研究与发展中心, 2008.
    [11] 李峰, 高超, 郗忠祥, 等. NF-6风洞液氮降温供配气系统设计与调试[R].第六届近代实验空气动力学会议, 2017.
    [12] 高超, 郗忠祥. "风洞降温系统"研制技术协议[Z]. 2012.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-17
  • 修回日期:  2018-11-07
  • 刊出日期:  2019-10-25

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    2021年8月13日