| 1、總系統組成 | ||
| 結冰模擬系統 | 包括噴霧系統、飛行速度模擬系統和電氣系統。 | |
| 噴霧系統 | 產生一定液態水直徑和液態水含量的結冰云霧。 | |
| 飛行速度模擬系統 | 通過驅動風扇產生一定流量的循環空氣從而模擬結冰試驗時的飛行馬赫數，結冰云霧從噴霧系統噴出后與飛行速度模擬系統產生的循環空氣一起吹向被試件。 | |
| 電氣系統 | 對噴霧系統和飛行速度模擬系統中的電氣元器件進行控制。 | |
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噴霧系統、飛行速度模擬系統和電氣系統布置于試驗間內。 所有測試和控制信號通過網絡與操縱間內控制系統通訊。 | ||
| 2、主要技術指標 | ||
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根據試驗件典型結冰狀態點，結冰模擬系統主要技術指標如下： 1、較大循環空氣流量：200kg/s（含氣源供氣25kg/s）； 2、驅動風扇增壓能力：10kPa（地面常壓）； 3、試驗段進氣噴管較大直徑：1、3m； 4、試驗段噴管較大流速：80m/s； 5、噴霧液態水含量（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、遵循標準 | ||
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系統制造應遵循的標準和規范： 1、《航空發動機試車臺設計規范》（GB 50454-2008）； 2、《工業企業廠界噪音標準》（GB 12348-2008）； 3、《工業金屬管道設計規范》（GB 50316-2000）； 4、《工業金屬管道工程施工及驗收規范》（GB 50235-2010）； 5、《綜合布線系統工程設計規范》（GB 50311-2016）； 6、《低壓配電設計規范》(GB 50054-2011)； 7、《通用用電設備配電設計規范》(GB 50055-2011)； 8、《風洞控制系統設計及檢定準則》(GJB 5221-2004)； 9、《高速風洞和低速風洞流場品質規范》(GJB 1179A-2012)； 10、《承壓設備無損檢測》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使用環境及條件 | ||
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1、工作介質：空氣及低溫空氣； 2、環境溫度范圍：-35℃～常溫； 3、試驗段工作壓力：（35～130）kPa（*壓力）； 4、環境濕度：較大100%RH，長期有液態水環境下工作； 5、安裝條件：室內，溫度范圍0～35℃； 6、供電條件：高壓10kV供電3個回路，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個回路，頻率50Hz±2%； 8、冷卻循環水條件：已預留了2路供回水接口，均為DN300，總循環水流量不小于500t/h。 | ||
| 5、噴霧系統 | ||
| 噴霧系統主要組成 | 包括供水子系統、霧化空氣子系統、控制子系統、噴霧裝置（段）、承載平臺、檢測設備等。 | |
| 供水子系統 | 作用：為噴霧段提供純水，供水系統水源外接自來水，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、通過電動調節閥調節供水流量和壓力，管道上設置緩沖穩壓裝置以保持供水壓力穩定；為保證噴嘴不堵塞凍結，具備加熱溫能力。 | ||
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功能參數： 1、凈化后純水電阻率10MΩ·cm以上、無硬度； 2、單次噴霧時間76min，純水機制水能力0、5t/h，水箱容積2000L，水箱設置液位計； 3、供水壓力應在（0、1～0、5）MPa范圍可調； 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 | 作用：為噴霧系統提供霧化空氣，且可在噴霧停止后對管路和噴嘴進行吹干。模擬環境結冰裝置在自然低溫環境中通過氣體和水在氣液兩相噴嘴中霧化進行結冰條件模擬，為了防止液體在低溫管路或噴嘴發生結冰，避免冰脫落后損壞試驗對象，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，通過電動閥調節壓縮空氣的流量和壓力，加裝過濾器保證輸出空氣潔凈。 | ||
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功能參數： 1、供氣壓力應在（0、1～0、5）MPa范圍可調； 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、吹掃時自動將氣路連通至水路。 | ||
| 控制子系統 | 組成：控制系統主要包括PLC本地控制和上位機遠程控制兩部分。 | |
| PLC本地控制：通過觸摸屏輸入控制參數和控制指令，實現水和空氣的溫度和壓力調節。 | ||
| 上位機遠程控制：上位機控制系統和PLC通過串口進行通信，上位機軟件中輸入的控制信息通過RS232發送給PLC進而實現控制，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，通過調節噴霧水、氣壓的值獲得試驗要求的水霧粒子平均直徑。安裝于被試件工藝進氣道中。 | |
| 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。 | ||
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工作環境： 噴霧裝置工作環境溫度：（-40℃～常溫）； 噴霧裝置工作環境壓力：10kPa(A)～101kPa(A)。 | ||
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功能參數： 1、兩種規格噴霧段，分別為DN800和DN1300，軸向長度均為400mm； 2、噴霧段兩端為法蘭結構； 3、法蘭、噴管應采用不銹鋼或鋁合金材質； 4、翼型支板、噴霧桿、噴嘴應采用不銹鋼材質； 5、噴管外側需進行保溫處理，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，可通過調節噴霧水、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倍設計數量的噴嘴備用更換。 | ||
| DN800噴霧段結構 | ||
| DN1300噴霧段結構 | ||
| 噴霧段保溫層示意 | ||
| 噴嘴布局 | ||
| 承載平臺 | 作用：供水子系統、霧化空氣子系統、控制子系統放置在承載平臺上。 | |
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放置環境： 放置于試車臺試驗間內，試驗間內環境溫度：（-5～40）℃，相對濕度范圍：<95%。 | ||
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功能參數： 1、承載平臺采用箱式結構，整體框架采用碳鋼材質，涂刷防銹漆和藍色或黃色面漆；四角采用帶剎車滾輪，可固定； 2、設備整體外觀尺寸不超過3000mm（長）X1800mm（寬）X1600mm（高）； 3、承載平臺內部管路布置整齊、美觀、合理，便于試驗人員的操作、維護，并對管道流向進行標識； 4、氣源入口、水源入口布置于承載平臺西側，加熱后的純水和空氣出口布置于北側，觸摸屏鑲嵌于承載平臺南側門上。在承載平臺每側盡可能設計雙開門方便人員操作內部設備。 5、承載平臺放置于試驗間內，噴霧段放置于有限空間內，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，有限空間內使用金屬軟管或橡膠軟管連接。有限空間底部設計有管接頭轉接板，兩側管接頭規格均為KF40（GB/T4982 真空技術 快卸連接器 尺寸 規格DN40），承載平臺純水和空氣管路規格尺寸可不與管接頭轉接板接頭規格一致，可通過大小頭進行轉接。 6、承載平臺水源和氣源入口和甲方循環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接板之間管路和管件、管接頭轉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責現場安裝，承載平臺水源和空氣入口和甲方循環水和壓縮空氣之間管路長度在12m以內，承載平臺純水和空氣出口與管接頭轉接板之間距離在12m以內，金屬編織軟管長度暫按3m配置。甲方預留的水源為法蘭接口，規格為GB/T9119 DN50 PN10 RF 系列II，預留的氣源為法蘭接口，規格為GB/T9119 DN50 PN16 RF 系列II。 | ||
| 檢測設備 | 檢測設備主要包括用于模擬結冰均勻性檢測柵格、冰層厚度測量儀等必要的檢測設備，要求能夠較真實地評估模擬結冰冰層均勻性。 | |
| 其他 |
1、結冰噴霧系統布置合理，操作方便； 2、結冰噴霧系統設計完成后，需經委托方評審會簽后方可進行制造； 3、可通過調節供水壓力和霧化空氣壓力達到控制液態水含量和水滴粒徑的目的，并進行標定； 4、所有連接管路、金屬軟管、設備材料均使用不銹鋼（0Cr18Ni9）； 5、結冰噴霧系統運行穩定，無故障工作時間不小于500小時。 | |
| 6、飛行速度模擬系統 | ||
| 總體結構 | ||
| 飛行速度模擬系統由循環風道洞體、驅動系統、驅動控制系統、換熱器、制冷系統、噴霧、雨水、風雪系統以及輔助設備等組成，其布置及模型圖見下圖，圖中2個蝶閥和環境試驗艙不含在本系統內。 | ||
| 循環風道洞體 | ||
| 循環風道尺寸 |
循環風道主體中心尺寸：長28、3m、寬10m、中心高3、8m； 循環風道*直段直徑2、6m，第三直段直徑3、0； *拐角段一端與試驗艙出口法蘭相連接，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，安裝時與閥門的配套法蘭相連； *拐角段內需布置發動機尾氣排放擴壓器段，*導流片和外管壁均需開孔，直徑為φ1630； 第三拐角段內需布置進氣管道，第三導流片和外管壁均需開孔，直徑為1230； 按技術要求描述：循環風道中蝶閥的軸向厚度500mm（暫定）。 | |
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