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申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所

摘要：一种风洞试验段宽温域背景环境辐射装置，属于风洞试验背景环境温度控制领域。本发明解决了现有环境温度控制装置温控区间窄，系统复杂、成本高昂的问题。技术要点：氮气瓶组通过绝热管道的主管与加热器和缓冲罐相连，缓冲罐上设有绝热管道的四根分管，四根分管上均设有高温电磁阀，四根分管接入四个背景辐射壁板的进口侧；自增压式液氮容器通过真空隔热管道的主管与驻室内的分液器相连，分液器上设有真空隔热管道的四根分管，四根分管上均设有低温电磁阀，四根分管接入四个背景辐射壁板的进口侧。本发明通过液氮+氮气加热的组合方式实现了一种全新的用于风洞试验的宽温域背景辐射装置，实现的温控区间更宽，系统简单，温度控制效率和精度更高。

主权项：1.一种风洞试验段宽温域背景环境辐射装置，其特征在于：包括氮气瓶组1，自增压式液氮容器2，加热器3，绝热管道4，真空隔热管道5，驻室6，缓冲罐7，分液器8，高温电磁阀9，低温电磁阀10，背景辐射壁板11，支架13，放空管道14；所述氮气瓶组1通过绝热管道4的主管与加热器3和缓冲罐7相连，缓冲罐7设置在驻室6内，缓冲罐7上设有绝热管道4的四根分管，绝热管道4的四根分管上均设有一个高温电磁阀9，绝热管道4的四根分管最终接入四个背景辐射壁板11的进口侧；自增压式液氮容器2通过真空隔热管道5的主管与驻室6内的分液器8相连，分液器8设置在驻室6内，分液器8上设有真空隔热管道5的四根分管，真空隔热管道5的四根分管上均设有一个低温电磁阀10，真空隔热管道5的四根分管最终接入四个背景辐射壁板11的进口侧，四个背景辐射壁板11围合形成矩形框架，试验段12通过支架13连接在矩形框架内，四个背景辐射壁板11的出口侧与放空管道14的分管连接，放空管道14的主管穿出驻室6，背景辐射壁板11内通入液氮或氮气；所述液氮作为冷却背景辐射壁板的介质，低温工况时液氮消耗量计算公式： 式中：M为液氮消耗量，单位为kg；K1为液氮损失后的安全裕量，数值为1.2～1.3；c1为背景辐射壁板的比热容，单位为kJkg℃；m1为背景辐射壁板的质量，单位为kg；t0为背景辐射壁板的初始温度，单位为℃；T0为背景辐射壁板的目标控制温度，单位为℃；r为液氮的汽化潜热，单位为kJkg；c2为氮气的比热容，单位为kJkg℃；t1为低温氮气经背景辐射壁板空腔换热后的温度，单位为℃；T1为液氮汽化挥发温度，数值为-196℃；所述氮气作为加热背景辐射壁板的介质，常温工况时氮气消耗量计算公式： 式中：m为氮气消耗量，单位为kg；K2为氮气损失后的安全裕量，数值为1.2～1.3；t2为加热后氮气进入背景辐射壁板空腔后的温度，单位为℃；t3为氮气经背景辐射壁板空腔换热后的温度，单位为℃。

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