Air Cycle Machine-ACM空气循环机--知识经验分享

概述

　Air Cycle Machine-缩写ACM，简称空气循环机，是飞机空调系统中非常重要的制冷组件。
　ACM是我目前认为的一个比较神奇的组件，我们平时的制冷，大概率是要通过制冷剂，通过压缩机组实现压缩，利用制冷剂的吸热放热原理然后在做二次热交换实现空气温度的调节；
　但ACM的制冷原理完全不一样，它是一种能力的转换，将热能转换为动能，所以ACM的转速很高，动不动就是40000RPM，它和涡流管的制冷原理很像，见以前的帖子： 神奇的涡流管，进一步分析ACM: air cycle machine 的制冷原理

结构：

　从结构上看，ACM分为两部分，压缩机组部分和涡轮制冷部分，（风扇部分属于另有它用，附带组件）压缩部分使得整个涡轮可以高速旋转，然后使空气沿切线方向进入，冷热空气分离，高速旋转下，使得分离效率会更高，这些都是非官方的解释，只是我个人的推测 。
　见ACM的结构图：

测试要点：

　1.ACM的压缩入口提供指定压力和温度的气体，入口压力是必须满足，否则转速达不到，入口温度，尽量按照要求提供，有的单位是通过压差来等效计算的，这样可以规避高温气体的加热和安全问题，但并不推荐，否则ACM出口温度会更低，是否对测试件有伤害需要进一步评估，当然，如果CMM手册允许，当我没说。
　2.经过压缩，出口的温度和压力会进一步提高，按照要求，选择合适的二次降温器，飞机是通过引进冲压空气做二次降温的，工业设计建议选择换热效率较高，面积交大的翅片式换热器。
　3.经过涡轮制冷，涡轮出口温度往往都是零下几度或者十几度，此时需要注意出口的压力要求基本接近于大气压，排气管的设计要合理，不能产生过高的负载或背压。
　4.ACM的转速测量，可以采用转速传感器，也可以直接通过跳动探头来计算捕获，更推荐后一种。
　5.振动轴的测量和跳动，推荐选择申克的产品： Brüel & Kjær Vibro-申克产品,旋转轴的跳动或振动测量，权威。
　6.阀门控制压力，进而控制ACM的转速或其他参数，比较关键，如果对阀门的选型不了解，可以找我咨询。

测试原理图

其中：
M 轴的跳动测量
P 压力测量
T 温度测量
RPM 转速测量，转/分

试验台外形参考图