地面试验用压缩空气质量提升研究
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完成单位:北京动力机械研究所
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-862
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
田 浩、梁 伟、国德海、孙海清、胡欣海、姬小松、殷建锋、周 迪
项目概况
地面试验是依据运动相对性原理,将飞行器的模型或实物固定在地面设施中,然后人为制造气流流过,以此模拟空中各种复杂的飞行状态,从而获取试验数据,对飞行器总体方案进行有效验证。地面试验中最关键的压缩空气对整个试验运行起到关键作用,压缩空气的来源,是通过大型空压机组设备,使常压空气压缩至中压(1.6MPa以上10MPa以下)或高压(10MPa以上100MPa以下)压力,然后存储在压力容器内供试验使用。北京动力机械研究所(简称31所)使用的空压机组为螺杆机与活塞机串联组合形式,活塞机使用过程中需消耗润滑油,以此来满足设备内部润滑需求,被消耗的润滑油随压缩过程进入成品压缩空气中,同时空气压缩过程会析出水分,水混合润滑油,在活塞高速的运转过程下,形成油水混合物。油水混合物的存在,加速了后端压力容器、压力管道的锈蚀,同时也降低了气源品质,为特种设备的安全运行带来了一定困扰。
国内压缩空气行业在同等工况条件下,并无成熟案例可供参考,因此,为消除特种设备潜在的安全隐患,同时提高地面试验所需压缩空气的质量,31所通过开展一系列市场调研与方案讨论,最终提出并实施“源头油水混合物减量、末端成品气优化处理”双举措,以此来实现设备集群的安全运行与管理。成果实施后的效果显著,有效保障了特种设备的安全平稳运行。与此同时,也为压缩空气行业,特别是高压力,大流量的工况提供了丰富的实战经验。