一种多喷嘴阵列雾化降温系统的制作方法

本申请属于热试验技术领域，特别涉及一种多喷嘴阵列雾化降温系统。

背景技术：

在飞机结构热试验或座舱盖加温加载疲劳试验中，不仅需要加温，还包含着降温过程。以往的降温手段通常是采用换热器的对流降温系统或者简单的单喷嘴雾化降温系统，然而采用换热器的对流降温系统降温虽然较稳定，但是降温速率慢，对于那些需要降温速度要求高的试验通常难以实现，并且这类系统涉及的设备多，占地大，后期维护成本高，有着很强的局限性；而采用单喷嘴的雾化降温系统虽然降温速度可以很快，但是由于只有一个喷嘴，往往试验中降温区域的速度分布和温度场均匀性并不理想，降温过程中，通常是试验件或空气截面的中心区域的温度可以明显降低，降温效果明显，而四周区域的温度并未明显降低，降温效果很差。此外，这些降温系统的降温灵活性都较差，不能依据试验的降温要求而灵活控制。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种多喷嘴阵列雾化降温系统，主要包括：

喷雾器支架；

喷嘴底座，安装在所述喷雾器支架上，所述喷嘴底座上开设有多个喷嘴安装孔；

转接头，选择性的安装在所述喷嘴安装孔内，所述转接头的一端连接低温管路，另一端安装有喷嘴。

优选的是，所述喷嘴包括大流量喷嘴及小流量喷嘴，所述大流量喷嘴设置在喷嘴底座的靠近中心的位置处，所述小流量喷嘴设置在喷嘴底座的远离中心的位置处。

优选的是，所述转接头与所述喷嘴安装孔螺栓连接，且所述转接头与低温管路螺栓连接，所述转接头与所述喷嘴螺栓连接。

优选的是，所述低温管路上设置有流量调节阀。

优选的是，所述喷雾器支架包括竖直支架，所述竖直支架上设置有沿竖直方向布置的多个螺纹孔，所述螺纹孔内设置有螺纹杆，所述喷嘴底座固定在所述螺纹杆的端部。

优选的是，所述喷雾器支架的竖直支架上设置有横梁，所述横梁上设置有管路安装槽，所述低温管路固定在喷雾器支架的横梁的安装槽内。

本申请提供的多喷嘴阵列雾化降温系统具有降温速率快、温度场分布满足要求等优点，并且可针对不同的试验要求灵活控制调节。

附图说明

图1是本申请多喷嘴阵列雾化降温系统的主视图。

图2是本申请图1所示实施例的大流量喷嘴结构示意图。

图3是本申请图1所示实施例的小流量喷嘴结构示意图。

图4是本申请图1所示实施例的喷嘴底座结构示意图。

图5是本申请图1所示实施例的低温管路安装示意图。

图6是本申请图1所示实施例的喷雾器支架安装示意图。

其中，1-大流量喷嘴，2-小流量喷嘴，3-喷嘴底座，4-转接头，5-流量调节阀，6-低温管路，7-喷雾器支架，8-喷嘴安装孔，9-螺纹杆，10-安装槽，11-螺纹孔。

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。

如图1所示，本申请的多喷嘴阵列雾化降温系统，主要包括：

喷雾器支架7；

喷嘴底座3，安装在所述喷雾器支架7上，所述喷嘴底座3上开设有多个喷嘴安装孔8；

转接头4，选择性的安装在所述喷嘴安装孔8内，所述转接头的一端连接低温管路6，另一端安装有喷嘴。

在一些可选实施方式中，所述喷嘴包括大流量喷嘴1及小流量喷嘴2，所述大流量喷嘴1设置在喷嘴底座3的靠近中心的位置处，所述小流量喷嘴2设置在喷嘴底座3的远离中心的位置处。

本实施例中，大流量喷嘴1通过转接头4安装在喷嘴底座3上的中心区域，如图2所示。喷嘴为一种压力雾化元件，依据试验的降温要求不同，喷嘴内部可以通入液氮或水，然后利用压力将流体介质从喷嘴出口喷出，当喷嘴介质是液氮时，一般将介质喷淋到空气中，由于压力以及液氮高速喷出的作用，液氮喷出时会形成粒径分布同的雾化小液滴，增大与空气的接触面积，加速液氮气化，降低周围的空气温度，进而降低试验件的温度；当喷嘴介质是水时，可以直接将水喷淋到试验件表面，水被喷出时会形成粒径分布同的雾化的小水滴，水滴与试验件直接接触，对试验件表面的温度迅速降温。一般降温试验中试验件或空气回路中心区域温度较高，因此中心区域的喷嘴流量较大，根据不同试验类型选择不同类型的大流量喷嘴1。

本实施例中，小流量喷嘴2通过转接头4安装在喷嘴底座3上的四周区域，如图3所示。一般的降温试验中试验件或空气回路四周区域温度较低，因此四周区域的喷嘴流量较小，根据不同试验类型选择不同类型的小流量喷嘴2。

在一些可选实施方式中，所述转接头4与所述喷嘴安装孔8螺栓连接，且所述转接头4与低温管路6螺栓连接，所述转接头4与所述喷嘴螺栓连接。

本实施例中，喷嘴底座3由不锈钢材料制成，喷嘴底座3上布置多个喷嘴安装孔8，喷嘴安装孔8与转接头4螺接固定，大流量喷嘴1和小流量喷嘴2安装在转接头4上，喷嘴底座3两端的螺纹杆9与喷雾器支架7螺接固定。如图4所示。通过将喷嘴安装在不同的喷嘴安装孔8位置上，可以灵活改变多喷嘴阵列的布置方案，形成不同的空间截面雾场速度分布和温度场分布，对试验件或空气的降温结果灵活控制。

本实施例中，转接头4由不锈钢材料制成，并用隔热材料包裹，防止低温介质在流入喷嘴前发生气化，降低介质流量，影响降温效果。转接头4安装在喷嘴底座3上的喷嘴安装孔8上，转接头4的一端与大流量喷嘴1和小流量喷嘴2螺接固定，另一端与低温管路6螺接固定。针对不同尺寸不同流量要求的喷嘴类型，选择不同尺寸的转接头4。

在一些可选实施方式中，所述低温管路6上设置有流量调节阀5。

本实施例中，流量调节阀5安装在低温管路6上，通过流量调节阀5可以实时控制调节流入喷嘴的流体介质流量，当试验过程中不需要某些位置的喷嘴喷雾，则可以完全关闭该喷嘴对应的低温管路6上的流量调节阀5。

在一些可选实施方式中，所述喷雾器支架7包括竖直支架，所述竖直支架上设置有沿竖直方向布置的多个螺纹孔11，所述螺纹孔内设置有螺纹杆9，所述喷嘴底座3固定在所述螺纹杆9的端部。

本实施例中，喷雾器支架7由方钢和槽钢组成，喷嘴底座3两端的螺纹杆9与喷雾器支架7的的竖直支架采用螺接固定，如图6所示，可以通过上下调节螺纹杆9在安装槽10上的高度或旋转螺纹杆9的角度来改变喷嘴底座3在喷雾器支架7上的位置，进而可以改变大流量喷嘴1和小流量喷嘴2组成的多喷嘴阵列的喷雾角度和高度，改变试验件或空气回路的温度场分布，实现不同的降温效果。并且通过对喷雾器支架7的整体平移，也可以改变多喷嘴阵列与降温区域的位置关系，实现不同的降温效果。

在一些可选实施方式中，所述喷雾器支架7的竖直支架上设置有横梁，所述横梁上设置有管路安装槽10，所述低温管路6固定在喷雾器支架7的横梁的安装槽10内。

本实施例中，低温管路6为外壁用隔热材料包裹的软管，隔热材料的使用可以防止流体介质在其内部流通时与外界空气发生热交换，产生气化现象，影响从喷嘴喷出的介质流量。如图5所示，低温管路6一端与转接头4通过螺接固定，另一端固定在喷雾器支架7的安装槽10上，并通过流量调节阀5与流体介质储存装置(图中未视出)连接。

本申请的多喷嘴阵列雾化降温系统可以实现试验件或空气截面的降温要求。喷嘴底座的设计中，喷嘴之间的相对距离可以在喷嘴底座上的喷嘴安装孔进行调节，多喷嘴阵列相对于降温区域的距离和角度可以通过喷嘴底座两端的螺纹杆在喷雾器支架安装槽的上下高度以及螺纹杆的旋转角度进行调整，从而满足降温区域的温度场分布要求。同时，多喷嘴阵列的采用可以保证流体介质的喷出流量足够大，实现降温区域快速降温的要求。

本实用新型所产生的多喷嘴阵列雾化降温系统可应用于飞机结构热试验、座舱盖加温加载疲劳试验等对降温有需求的试验，尤其是那些对降温速率、降温区域温度场分布及控制灵活性有更高要求的试验。

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。