一种航空油箱对流换热系数的测量装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110426414A(43)申请公布日2019.11.08(21)申请号201910809864.0(22)申请日2019.08.29(71)申请人中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所地址110035辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街40号(72)发明人李雁楠曲林锋王德刚曾惠华许阳阳(74)专利代理机构北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)11526代理人高原(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种航空油箱对流换热系数的测量装置及方法(57)摘要本申请属于航空油箱传热领域，特别涉及一种航空油箱对流换热系数的测量装置及方法。装置包括框架、螺杆、加压块体、上压头、下压头以及加热块体。框架包括U型支架和底板；螺杆的上端穿过U型支架的第一通孔通过两个螺栓固定；加压块体通过第二通孔套设在螺杆上；上压头上安装有热电偶，上压头的上端开设有盲孔，所述螺杆的下端穿过所述加压块体的第二通孔后设置在所述上压头的盲孔中，所述上压头的下端套设有密封圈；下压头上安装有热电偶，所述下压头的上端开设有油槽，所述油槽中注有油液，所述上压头的下端设置在所述油槽中，并与油液的上液面接触；加热块体上安装有热电偶；通过夹具实现所述下压头以及所述加热块体与所述底板固定。CN110426414ACN110426414A权利要求书1/2页1.一种航空油箱对流换热系数的测量装置，其特征在于，包括：框架(1)，所述框架(1)包括U型支架和底板，所述U型支架的顶端开设有第一通孔，所述底板安装在所述U型支架的底部；螺杆(2)，所述螺杆(2)的上端穿过所述U型支架的第一通孔，并通过两个螺栓与所述U型支架固定连接；加压块体(3)，所述加压块体(3)开设有第二通孔，所述加压块体(3)通过第二通孔套设在所述螺杆(2)上；上压头(4)，所述上压头(4)设置在所述加压块体(3)的下方，所述上压头(4)上安装有热电偶，所述上压头(4)的上端开设有盲孔，所述螺杆(2)的下端穿过所述加压块体(3)的第二通孔后设置在所述盲孔中，所述上压头(4)的下端套设有密封圈；下压头(5)，所述下压头(5)设置在所述上压头(4)的下方，所述下压头(5)上安装有热电偶，所述下压头(5)的上端开设有油槽，所述油槽中注有油液，所述上压头(4)的下端设置在所述油槽中，并与油液的上液面接触；加热块体(6)，所述加热块体(6)设置在所述下压头(5)的下方，所述加热块体(6)上安装有热电偶；通过夹具实现所述下压头(5)以及所述加热块体(6)与所述底板固定。2.根据权利要求1所述的航空油箱对流换热系数的测量装置，其特征在于，所述上压头(4)和所述下压头(5)均用隔热毡包裹。3.根据权利要求2所述的航空油箱对流换热系数的测量装置，其特征在于，所述上压头(4)和所述下压头(5)分别由上至下均匀布置有4个K型热电偶，所述加热块体(6)上布置有1个K型热电偶。4.根据权利要求1所述的航空油箱对流换热系数的测量装置，其特征在于，所述加热块体(6)采用包裹电阻丝的加热带作为热源，温度控制系统通过所述加热块体(6)上的热电偶反馈的温度以及控制阈值来调节所述加热带的通电状态。5.根据权利要求1所述的航空油箱对流换热系数的测量装置，其特征在于，所述夹具上开设有第三通孔和螺栓孔，所述夹具套设在所述下压头(5)的下端，并通过螺栓与所述底板固定连接。6.一种航空油箱对流换热系数的测量方法，基于权利要求1至权利要求5任意一项所述的航空油箱对流换热系数的测量装置，其特征在于，包括：步骤一：组装测量装置；步骤二：将油液高度设置为5mm，取下上压头(4)下端的密封圈，使油液接触大气，保持一个大气压状态，将加热块体(6)升温至100℃，并在此温度下保温，直至上压头(4)和下压头(5)的温度测点在300s内变化幅度不超过0.2℃；步骤三：测量上压头(4)和下压头(5)上热电偶的温度数据，分别计算得到通过上压头(4)和下压头(5)的热流，得到上压头(4)下端面的温度以及下压头(5)上端面的温度；步骤四：将加热块体(6)升温至150℃，重复步骤二和步骤三；步骤五：将油液高度设置为8mm，重复步骤二至步骤四，计算获得一个大气压下100℃、150℃对流换热系数；步骤六：安装上压头(4)下端的密封圈，安装加压块体(3)使油液受到0.5个大气压，重2CN110426414A权利要求书2/2页复步骤二至步骤五，获得0.5个大气压下100℃、150℃对流换热系数；步骤七：将一个大气压下100℃、150℃对流换热系数以及0.5个大气压下100℃、150℃对流换热系数进行拟合，得到压强-温度-对流换热系数关系曲线。7.根据权利要求6所述的航空油