劉順亮

【摘 要】環(huán)控試驗室中的環(huán)境艙模擬高空壓力，除穩(wěn)態(tài)試驗外，也需要模擬飛機從地面-爬升-巡航-下降-落地整個階段的壓力動態(tài)變化，所以需要根據環(huán)境艙的容積、空調供氣的質量流量、壓力變化速率等要求，計算出當前真空機組所需要的抽速。

【關鍵詞】真空系統(tǒng);空調供氣;動態(tài)抽速計算

中圖分類號： V216.8文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）26-0027-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.26.012

0 前言

環(huán)境艙是環(huán)控試驗室中必不可少的試驗設備，試驗件只有在真實環(huán)境下工作才能達到試驗目的，而飛機與其他交通工具最大的不同之處就在于壓力因子，高空的低壓低溫環(huán)境會影響設備的正常使用，壓力的變化也會對人的舒適性產生影響。因此復現低氣壓狀態(tài)，控制壓力變化率是模擬真實環(huán)境中必要條件。

1 真空系統(tǒng)

環(huán)控試驗室的真空系統(tǒng)由多臺真空泵組成（圖1），主要包括電磁閥、加熱器、溫度傳感器、真空規(guī)、真空泵、防反閥等組成。真空系統(tǒng)上游接試驗室已有環(huán)境艙、下游經過消音處理的廢氣管道排出室外。

本真空系統(tǒng)使用的真空泵由于無法在低溫情況下工作，所以在環(huán)境艙種模擬低溫低壓工況下，必須在真空泵上游加裝管道加熱器，避免真空泵在抽取低溫空氣時發(fā)生故障。

真空系統(tǒng)的整體抽速通過調節(jié)真空泵前的氣動調節(jié)蝶閥和控制變頻真空泵的頻率實現抽速實時調節(jié)。

2 動態(tài)抽速模型

2.1 試驗抽速要求

根據試驗要求，環(huán)境艙容積1884m3，艙內供氣5000kg/h，要求艙內壓力能模擬從地面到高空12000m高度范圍，以0～30m/s變化速率爬升或下降，環(huán)境壓力從標準大氣壓101.325kPa到19kPa。

分析以上試驗要求，與一般真空系統(tǒng)工業(yè)廠家不同，模擬環(huán)境壓力需要在抽真空的同時不斷對艙內進行5000kg/h的供氣，并按要求模擬指定的爬升速率和下降速率。

2.2 抽速模型計算

從上述兩個公式可計算，當前實際所需抽速是爬升速率所需的抽速與環(huán)境艙進氣的質量流量體積膨脹后的體積流量的綜合。

因此根據上述公式，結合實際工況進行計算，建立了高度、壓力、抽速的設計模型，計算模型見表1。

根據抽氣模型，計算出的瞬間總抽速的最大值是真空系統(tǒng)最大抽速能力的依據。

3 結語

真空系統(tǒng)在環(huán)控系統(tǒng)中是必不可少的。在設計真空系統(tǒng)前，必須要吃透項目需求，對于極限真空度，抽空容積、速率、溫度等因素進行全面分析，結合實際情況，計算出最大抽速，對項目中期的真空泵選型有著極大意義

【參考文獻】

[1]真空裝置/談治信，徐玉江編著.北京：化學工業(yè)出版社，2015.12.