本发明涉及覆冰，尤其涉及一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法。
背景技术：
1、结冰是一个复杂的相变传热过程，影响参数众多，主要包括环境温湿度、气流速度与方向、云雾环境中的液态水含量、过冷液滴的粒径分布等。结冰可以归结为三类，分别为积霜、沉降冰和云雾冰。其中云雾冰包括明冰、霜冰和混合冰：在不同的云雾参数和低温环境温度下，容易形成不同的冰类型。进行覆冰试验时，为了确保试验结果的可重复性，需精确控制影响实验结果的各主要影响因素。
2、现有专利cn210953884u公开一种低温环境下基于伯努利效应喷雾结冰试验系统，具体公开了包括内置被试品的低温试验箱设于低温试验箱内对被试品均匀喷雾的雾化喷雾装置，与雾化喷雾装置连接对喷雾的压力进行控制的气压控制装置，与雾化喷雾装置连接供低温水的供水装置；低温试验箱内温度为0℃以下，低温水的温度为接近0℃；所述雾化喷雾装置包括喷嘴架，以及连接于喷嘴架上的多个雾化喷嘴，被试品固定于喷嘴架内，多个雾化喷嘴均匀分布于被试品周围且与被试品的中心等距。
3、虽然专利cn210953884u提供了一种喷雾结冰试验系统，但其设计主要局限于小型试验件的应用。这一系统的规模相对较小，无法满足大型试验件表面覆冰试验的需求。在实际应用中，大型试验件由于其尺寸和重量，需要更大的试验空间来确保试验的准确性和可靠性。因此，现有的喷雾结冰试验系统无法直接应用于大型试验件的覆冰试验。小尺寸喷雾结冰试验系统的设计参数和控制策略通常是为适应小型试验件而优化的。若将大型试验件放入该系统，试验条件的稳定性可能受到影响。例如，风速、湿度和温度的调节可能无法均匀分布到整个试验件表面，导致覆冰效果不均匀或无法实现预期的试验结果。
4、且由于影响结冰效果的参数众多，这些参数在覆冰试验过程中必须得到精确控制。例如，覆冰试验空间内的温湿度对结冰速度和冰层质量有着直接影响。气流速度与方向决定了试验件表面的气流分布，从而影响冰层的均匀性和形态。云雾环境中的液态水含量和过冷液滴的粒径分布则直接关系到试验件表面结冰的速率和程度。这些因素相互关联、相互影响，使得覆冰试验变得复杂而精确。
5、为了准确模拟这些复杂的参数，并确保试验结果的可靠性，需要一种更加先进和灵活的用于覆冰试验中覆冰类型控制方法。才能够模拟真实环境下的多种气候和气象条件，并能够精确地控制各种影响结冰效果的参数。
技术实现思路
1、本发明针对精确模拟大型试验件的覆冰试验的问题，提出一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，所述方法包括：
2、s1：设定试验舱内的空气湿度，开启除雾器进行除湿，循环风机开始运行，通过引入试验舱外部低湿度空气；
3、s2：设定试验舱内的空气温度，开启降温，循环风机开始运行，通过引入试验舱外部的低温空气；
4、s3：试验舱内温度到达设定温度后，根据试验需要设定背景风机运行频率，开启背景风机，提供喷雾喷嘴所需要的背景风；
5、s4：设定供气压力，开启主供气、二级供气管路，空压机产生的压缩空气通过喷嘴喷出；
6、s5：10秒钟后，设定喷嘴供水压力，开启主供水、二级供水管路，水泵输送的低温超纯水通过喷嘴喷出，开始喷雾；
7、s6：试验结束后，将供水压力设置为0bar，水路阀门关闭，10秒钟后将供气压力设置为0bar，气路阀门关闭，喷雾停止；
8、s7：保持设定温度不变，持续30分钟，加固试验件的表面冰层；
9、s8：覆冰试验结束，关闭用电设备。
10、进一步的，还提出一种优选方式，所述供气压力通过压力变送器监测，监测值反馈至plc工控机，经pid计算后输出电动调节阀开度值。
11、进一步的，还提出一种优选方式，所述喷雾喷嘴根据5～50mm/h连续可调的侧面喷淋速率和10～50μm的喷雾粒径进行选择。
12、进一步的，还提出一种优选方式，所述试验舱包括：引风机、背景风机、风道、蜂窝板、喷雾架、抽风机和试验件；试验件放置在试验舱的内部空间内，其前方依次安装有喷雾架、风道、蜂窝板、风道和背景风机，所述试验舱前部安装有引风机，后部安装有抽风机，所述试验件后部安装有除雾器；所述引风机和抽风机组成循环风机。
13、进一步的，还提出一种优选方式，所述循环风机通过变频器进行控制，使用多支温度传感器分别测量试验件不同位置的温度值，计算均值，将所述均值作为试验舱内温度；当试验舱内温度高于设定温度+1℃时，循环风机满频率50hz运行；试验舱内温度低于设定温度-1℃时，循环风机以30hz的频率运行；覆冰试验停止时，风机停止运行。
14、进一步的，还提出一种优选方式，所述温度传感器为四支温度传感器，分别测量试验件左前方、左后方、右前方和右后方四个位置的温度值。
15、进一步的，还提出一种优选方式，所述供气管路采用不锈钢软管。
16、进一步的，还提出一种优选方式，所述主供气管路布置于空气压缩系统与喷雾架之间，用于输送阵列喷嘴喷雾所需的全部压缩空气，7条二级供气管路布置于每层喷雾架上，用于输送一层喷雾架内喷嘴喷雾所需的压缩空气；主供水管路布置于预冷水系统与喷雾架之间，用于输送阵列喷嘴喷雾所需的全部低温超纯水，7条二级供水管路布置于每层喷雾架上，用于输送一层喷雾架内喷嘴喷雾所需的低温超纯水。
17、进一步的，还提出一种优选方式，所述主供气管路的供气流量为0.7～2.2nm3/min，主供气管道内径为40mm。
18、进一步的，还提出一种优选方式，所述主供水管路的供水流量为75.6～820l/h，主供水管道内径为40mm。
19、本发明的有益之处在于：
20、本发明解决了精确模拟大型试验件的覆冰试验的问题。
21、覆冰试验通常用于模拟大型结构或设备在寒冷环境下的运行情况。本发明所提出的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法能够适用于大型试验件，因为它可以对试验舱内的湿度、温度和风速等参数进行精确控制，以满足大型试验件特定的覆冰试验需求。通过设定试验舱内的湿度、温度和背景风控制，本发明的方法可以更准确地模拟真实环境中的气候条件。大型试验件常常需要在不同湿度和温度条件下进行覆冰试验，以评估其在各种环境条件下的耐寒性能。本发明的方法可以为大型试验件提供更真实的覆冰条件，提高试验结果的可靠性和准确性。
22、在喷雾控制方面，本发明提出的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法通过设定供气和供水压力，以及控制喷嘴的喷气和喷水量，能够精确调节喷雾过程。大型试验件通常需要在不同冰雾密度和颗粒大小下进行覆冰试验，以评估其对冰雾的抗冻性能。本发明的方法确保了喷雾操作的准确性和可控性，使得试验结果更加可靠。
23、对于大型试验件，表面冰层的形成和稳定性对覆冰试验的准确性非常重要。本发明的方法在试验结束后，通过保持设定温度并持续30分钟的加固操作，能够更好地模拟实际环境下冰层的形成和稳定情况。这样可以提供更可靠的数据，用于评估大型试验件在寒冷环境下的覆冰性能。
1.一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述供气压力通过压力变送器监测，监测值反馈至plc工控机，经pid计算后输出电动调节阀开度值。
3.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述喷雾喷嘴根据5～50mm/h连续可调的侧面喷淋速率和10～50μm的喷雾粒径进行选择。
4.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述试验舱包括：引风机、背景风机、风道、蜂窝板、喷雾架、抽风机和试验件；试验件放置在试验舱形成的内部空间内，其前方依次安装有喷雾架、风道、蜂窝板、风道和背景风机，所述试验舱前部安装有引风机，后部安装有抽风机，所述试验件后部安装有除雾器；所述引风机和抽风机组成循环风机。
5.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述循环风机通过变频器进行控制，使用多支温度传感器分别测量试验件不同位置的温度值，计算均值，将所述均值作为试验舱内温度；当试验舱内温度高于设定温度+1℃时，循环风机满频率50hz运行；试验舱内温度低于设定温度-1℃时，循环风机以30hz的频率运行；覆冰试验停止时，风机停止运行。
6.根据权利要求5所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述温度传感器为四支温度传感器，分别测量试验件左前方、左后方、右前方和右后方四个位置的温度值。
7.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述供气管路采用不锈钢软管。
8.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述主供气管路布置于空气压缩系统与喷雾架之间，用于输送阵列喷嘴喷雾所需的全部压缩空气，7条二级供气管路布置于每层喷雾架上，用于输送一层喷雾架内喷嘴喷雾所需的压缩空气；主供水管路布置于预冷水系统与喷雾架之间，用于输送阵列喷嘴喷雾所需的全部低温超纯水，7条二级供水管路布置于每层喷雾架上，用于输送一层喷雾架内喷嘴喷雾所需的低温超纯水。
9.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述供气管路的供气流量为0.7～2.2nm3/min，主供气管道内径为40mm。
10.根据权利要求1所述的一种用于覆冰试验中覆冰类型控制方法，其特征在于，所述主供水管路的供水流量为75.6～820l/h，主供水管道内径为40mm。
