(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111656400.4 (22)申请日 2021.12.31 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114048697 A (43)申请公布日 2022.02.15 (73)专利权人 中国飞机强度研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区电子二 路86号 (72)发明人 王彬文　成竹　吴敬涛　马建军　 任战鹏　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 代理人 刘婷 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01)(56)对比文件 CN 20910239 9 U,2019.07.12 CN 110271691 A,2019.09.24 CN 113835454 A,2021.12.24 CN 113822001 A,2021.12.21 CN 111027155 A,2020.04.17 CN 10902 9907 A,2018.12.18 CN 104777164 A,2015.07.15 RU 191353 U1,2019.08.02 US 4911230 A,1990.03.27 马建军 等.环境实验室温度均匀性的数值 分析研究. 《装备环境工程》 .2014,第1 1卷(第01 期),48-53页. 刘海燕 等.环境实验箱气流组织与围护结 构耦合传热研究. 《装备环境工程》 .2016,第13卷 (第第2期期),44-51,76页. (续) 审查员 张琪 (54)发明名称 一种飞机试验气流组织设计方法 (57)摘要 本发明涉及飞机测试技术领域， 具体是涉及 一种飞机 试验气流组织设计方法； 通过明确气流 组织的设计边界 →初步设计分析稳态的气流组 织→瞬态最大升/降温下的气流组织校核 →真实 最大热负荷下的气流组织校核的方法， 在超大空 间内极端气候环境下实现了设计高均匀性温度 场的目的， 为相关空气处理系统的设计以及实验 室布局提供了技术支撑； 本发明提出的设计方法 采用分阶段完成高均匀性、 低风速场的气流组织 的设计， 能够在短时间内完成气流组织的综合分 析与设计； 而且考虑了不同送风流量、 送风温差 等因素下地面的对流换热系数， 作为地面温度响 应分析的输入参数， 能更精确地 分析与校核气流组织。 [转续页] 权利要求书3页 说明书10页 附图5页 CN 114048697 B 2022.04.15 CN 114048697 B (56)对比文件 李冬冬.航天高低温环境模拟试验台温场和 流场特性的模拟优化和实验研究. 《中国优秀硕 士学位论文全文数据库 (工程科技 Ⅱ辑)》 .2016,(第2期),C 031-208页.Ilja Belov .etal.Ap plication of CFD modelling for energy ef ficient humidity management of an electro nics encl osure in storage under severe cl imatic co nditions. 《IEEE》 .2008,1-8页.2/2 页 2[接上页] CN 114048697 B1.一种飞机试验气流组织设计方法， 其特 征在于， 主 要包括以下步骤： S1、 明确气流组织的设计边界： 明确实验室的功能需求， 对气流组织的约束条件， 以及 建筑结构的布局限制； S2、 初步设计分析 稳态的气流组织： S2‑1、 确定气流组织的总体形式： 基于步骤S1的约束条件， 确定气流组织的总体形式为 上送下回； S2‑2、 确定气流组织单元： 基于步骤S2 ‑1确定的气流组织的总体形式， 以实验室内部在 水平方向上的截面作为观察平面， 将分布于实验室空间内的气流组织划分为在观察平面上 面积相等、 流速一 致的各个气流组织单 元； S2‑3、 选择送风装置： 对每 个所述气流组织单 元选择功能适配的送风装置； S2‑4、 分析稳态工况下的气流组织单元： 采用CFD方法分析最大热负荷下气流组织单元 的稳态工况， 通过调整 所述送风装置的送风切向角、 送风切向速度以及 装置尺寸， 得到最大 送回风温差及最小送风 流量； S2‑5、 获得基准气流组织方案A0： 建立实验室 空舱CFD仿真模型， 整场分析最大热负荷下 气流组织单元的稳态工况， 满足实验室空舱的试验区对温度场均匀性和能量高效利用的需 求， 得到基准气流组织方案A0； S3、 瞬态最大升 /降温下的气流组织校核： S3‑1、 确定送风温差与对应的地面对流换热系数： 计算得到一组基于所述基准气流组 织方案A0的送风流量和送回风温差所对应的地面对流换热系数， 并排除不满足温度场均匀 性的过大的送风温差； S3‑2、 试验区的平均温度与地面温度响应校核： 依据步骤S3 ‑1中所述送风流量和送回 风温差所对应的地面对流换热系 数， 计算试验区的平均温度与地面温度的瞬态响应， 校核 是否满足最大升 /降温速率要求； S3‑3、 获得最大升/降温速率气流组织方案A1： 若步骤S3‑2中所述瞬态响应不满足要 求， 则以20%的增量加大送 风流量， 返回至步骤S3 ‑1、 S3‑2重新计算， 直到得到满足升/降温速率 要求和温度场均匀性要求的送风 流量一， 并得到最大升 /降温速率气流组织方案A1； S4、 真实最大 热负荷下的气流组织校核： S4‑1、 确定升/降温结束后的地面温度： 基于所述最大升/降温速率气流组织方案A1， 计 算升/降温结束后的地 面温度； S4‑2、 加载最大热负荷： 基于基准气流组织方案A0， 以源项的形式将最大热负荷加载到 CFD方法的计算网格中； S4‑3、 校核温度场均匀性： 基于步骤S3 ‑3中确定的送风流量一， 校核在所述送风流量一 下试验区的温度场均匀性； S4‑4、 获得最大热负荷下的气流组织方案A2： 若步骤S4‑3中试验区的温度场均匀性不满 足要求， 则以20%的增量逐步加大所述送风流量一， 直至满足要求， 得到送 风流量二， 并得到 最大热负荷下的气流组织方案A2。 2.如权利要求1所述的一种飞机试验气流组织设计方法， 其特征在于， 步骤S2 ‑1中， 实 现所述上送下回的气流组织的总体形式所用的回风装置包括回风口， 所述回风口位于实验 室单侧下 方。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114048697 B 3