【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于超聲速風(fēng)洞或發(fā)動機試車臺，更具體地，涉及一種用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段。
技術(shù)介紹
1、超聲速風(fēng)洞或發(fā)動機試車臺的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段(簡稱：整流段，下同)安裝在風(fēng)洞加熱器出口和噴管的入口之間，主要作用有兩點：一是作為加熱器和噴管的接口轉(zhuǎn)接，二是以盡可能少的溫度和壓力損失，將加熱器出口紊亂的氣流進行整流，以緩慢的速度流入噴管中，便于噴管進入正常工作狀態(tài)。
2、當前超聲速風(fēng)洞或發(fā)動機試車臺經(jīng)過不斷的發(fā)展，具備多馬赫數(shù)15和飛行環(huán)境的流場模擬能力，并盡可能模擬真實飛行環(huán)境。一方面，對于模擬多種流場的變馬赫數(shù)風(fēng)洞而言，整流段需要匹配大范圍變化的氣流流量、總溫和總壓，避免經(jīng)過整流段后的氣流速度過高、過低或整流失效。另一方面，高超聲速流場的真實飛行環(huán)境需要將來流氣流總溫加熱至1100～1300℃以上，該溫度已經(jīng)超過了現(xiàn)有金屬材料的耐溫極限，此時傳統(tǒng)的氣流整流方法，如蜂窩整流器或阻尼網(wǎng)已經(jīng)無法使用，因此整流通常采用收縮的方法。
3、超聲速風(fēng)洞或發(fā)動機試車臺一般通過更換或增減多個整流段來匹配多種流場對應(yīng)的不同噴管長度、氣流流量、總溫和總壓，并且使整流段末端直接連接至噴管入口的收縮段，通過噴管收縮段的收縮作用對氣流進行整流。若僅采用單一整流段則會導(dǎo)致在模擬低馬赫數(shù)低海拔流場時，氣流質(zhì)量流量過高，整流段內(nèi)氣流流速過快，會其氣流核心流直接沖入噴管喉道，導(dǎo)致噴管入口的收縮段的整流作用失效。另外，由于加熱器出口尺寸一般都小于噴管入口尺寸，整流段為匹配加熱器和噴管間的連接，通常做成漸擴的形式，為了避免整流段內(nèi)氣
4、最終，為了解決整流段熱量損失過高、氣量匹配和氣流整流的問題，出了一種用于該超聲速的整流段。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，解決現(xiàn)有的整流段熱量損失過高、難以氣量匹配和氣流整流的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供一種用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，包括：
3、入口段，所述入口段的首端連接加熱器；
4、擴張段，所述擴張段包括多個支路，各個支路的首端與所述入口段的尾端連接，各個支路的尾端向遠離所述入口段的一側(cè)相互遠離分散；
5、混合段，所述混合段包括總匯路和多個分匯路，各個所述分匯路的一端與各個所述支路連接，各個所述分匯路的另一端與所述總匯路形成漸縮的錐狀結(jié)構(gòu)。
6、可選地，所述支路通過分離段與所述分匯路連接，所述分離段的軸線與所述入口段的軸線平行，且所述分離段與各個所述支路的橫截面積相同。
7、可選地，所述分匯路為漸擴結(jié)構(gòu)。
8、可選地，還包括外殼，所述入口段和所述混合端分別位于所述外殼的兩端，所述外殼內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述外殼分隔形成所述擴張段和所述分離段，所述隔板包括依次連接的頭部、中部和尾部，所述中部的截面呈矩形，所述頭部和所述尾部的截面分別呈第一三角形和第二三角形，所述中部位于所述分離段內(nèi)，所述頭部和所述尾部分別位于所述擴張段和所述混合段內(nèi)。
9、可選地，所述入口段、所述混合段和所述隔板同軸設(shè)置。
10、可選地，所述第一三角形和所述第二三角形分別為等腰三角形，所述外殼隨型所述隔板設(shè)置，所述隔板位于所述外殼的中心處。
11、可選地，所述擴張段的尾端處氣流流速的速度系數(shù)λ＝0.05～0.15。
12、可選地，所述入口段靠近加熱器的一端設(shè)置有圓轉(zhuǎn)方結(jié)構(gòu)。
13、可選地，還包括水冷模塊，所述水冷模塊至少設(shè)置在所述入口段、所述擴張段和所述混合段中任一上。
14、可選地，各個所述支路繞所述入口段的軸線圓周分布。
15、本專利技術(shù)提供一種用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其有益效果在于：
16、1、該用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段整體呈梭狀，入口段側(cè)的尖角角度大于混合段側(cè)的尖角角度，使得氣流經(jīng)分流后還會在引導(dǎo)后回流，消除了氣流分流后匯流時產(chǎn)生渦流的問題，使得氣流分流后匯聚時穩(wěn)定且朝向一致，有效匹配氣流質(zhì)量流量的大范圍變化，使高速氣流減速混合，令噴管始終保持對氣流的收縮整流作用，還可以減少自身結(jié)構(gòu)長度和熱損失，節(jié)省更多設(shè)計空間與加工成本。
17、2、該用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段同心設(shè)置梭型的隔板，使擴張段的高速氣流會直接沖擊到梭型的隔板的頭部上，氣流核心區(qū)的流速會因撞擊而快速減速并被分為上下兩股氣流，氣流在分離段短暫流動后，直接進入混合段摻混撞擊，從而使氣流的動壓轉(zhuǎn)換為靜壓，并經(jīng)收縮段重新加速流動進入噴管中。有效匹配氣流質(zhì)量流量的大范圍變化，使高速氣流使氣流進入噴管前進行減速摻混，使氣流中速度和溫度分布更加均勻，還可以減少自身結(jié)果長度和熱損失，節(jié)省更多設(shè)計空間與加工成本。
18、本專利技術(shù)的其它特征和優(yōu)點將在隨后具體實施方式部分予以詳細說明。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種用于超聲權(quán)速風(fēng)洞利的噴管入要口轉(zhuǎn)接求整流段，書其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述支路通過分離段與所述分匯路連接，所述分離段的軸線與所述入口段的軸線平行，且所述分離段與各個所述支路的橫截面積相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述分匯路為漸擴結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，還包括外殼，所述入口段和所述混合端分別位于所述外殼的兩端，所述外殼內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述外殼分隔形成所述擴張段和所述分離段，所述隔板包括依次連接的頭部、中部和尾部，所述中部的截面呈矩形，所述頭部和所述尾部的截面分別呈第一三角形和第二三角形，所述中部位于所述分離段內(nèi)，所述頭部和所述尾部分別位于所述擴張段和所述混合段內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述入口段、所述混合段和所述隔板同軸設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述擴張段的尾端處氣流流速的速度系數(shù)λ＝0.05～0.15。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述入口段靠近加熱器的一端設(shè)置有圓轉(zhuǎn)方結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，還包括水冷模塊，所述水冷模塊至少設(shè)置在所述入口段、所述擴張段和所述混合段中任一上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，各個所述支路繞所述入口段的軸線圓周分布。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于超聲權(quán)速風(fēng)洞利的噴管入要口轉(zhuǎn)接求整流段，書其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述支路通過分離段與所述分匯路連接，所述分離段的軸線與所述入口段的軸線平行，且所述分離段與各個所述支路的橫截面積相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，所述分匯路為漸擴結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于超聲速風(fēng)洞的噴管入口轉(zhuǎn)接整流段，其特征在于，還包括外殼，所述入口段和所述混合端分別位于所述外殼的兩端，所述外殼內(nèi)設(shè)置有隔板，所述隔板將所述外殼分隔形成所述擴張段和所述分離段，所述隔板包括依次連接的頭部、中部和尾部，所述中部的截面呈矩形，所述頭部和所述尾部的截面分別呈第一三角形和第二三角形，所述中部位于所述分離段內(nèi)，所述頭部和所述尾部分別位于所述擴張段和所述混合段內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于超聲速...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王瑞祥，薛欣欣，蘇嘯宇，劉懷印，
申請(專利權(quán))人：中國航天空氣動力技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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