[發明專利]一種用于高超聲速風洞熱管道的隔熱層

有效

• 申請號: 201210472460.5
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102967436A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 黃景博;賈英勝;崔春;石運軍;孫勇堂;黃炳修;趙小運;許瑞峰;孫濤;穆東波;卜俊輝
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種隔熱層，特別涉及一種用于高超聲速風洞熱管道的隔熱層。

背景技術

常規高超聲速風洞一般使用壓縮空氣作為試驗介質，而壓縮空氣在膨脹時，會大量吸收周圍的熱量，使壓縮空氣中的水分冷凝。雖然風洞使用的壓縮空氣經過干燥處理，但隨著試驗馬赫數的提高，冷凝問題依然存在，所以在高超聲速風洞中，一般采用加熱設備對試驗介質進行加熱，避免冷凝現象。為了降低試驗介質溫度升高給風洞結構帶來的影響，同時降低設備表面的溫度(以免給試驗人員造成風險)，高超聲速風洞熱管道內部一般設置隔熱層。國內在用的幾座高超聲速風洞熱管道的隔熱層(2)基本選用包覆高硅氧面氈的方案，如圖1所示，承壓外殼(1)承受氣流靜壓，為避免內襯(3)受壓，一般在內襯上開設壓力平衡孔。

現有技術方案的缺點在于高硅氧面氈易從平衡孔中吸入氣流，造成隔熱材料損失，降低隔熱效果，同時吸入氣流的隔熱材料污染流場，損傷試驗設備。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提出一種用于高超聲速風洞熱管道的隔熱層。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明的一種用于高超聲速風洞熱管道的隔熱層，該高超聲速風洞熱管道由外到內依次為承壓外殼、隔熱層和內襯；內襯上不開設壓力平衡孔；

所述的隔熱層為筒狀結構，整體呈密封狀態，包括筒身和兩個桶蓋；

所述的筒身由多層金屬板卷制而成；所述桶蓋由金屬板制成；

所述的兩個桶蓋分別焊接在筒身的兩端；

所述的多層金屬板中每層都帶有凸起結構，可利用滾花的工藝制作凸起結構；每層金屬板上的凸起面積占該金屬板總面積的33％-40％；

所述的每層金屬板厚度為0.2mm，所述凸起的直徑為0.5mm，所述凸起的高度為0.2mm；

所述的多層金屬板為疊層放置，且相互之間錯開位置，即下層金屬板的凸起部分設置在上層金屬板非凸起部分的下方處，下層金屬板的非凸起部分設置在上層金屬板凸起部分的下方處，以使相鄰的兩層不銹鋼板間形成空隙，可利用該空隙中的空氣進行隔熱；

上述的多層金屬板中相鄰的兩層金屬板之間還可以設置非金屬隔熱材料，非金屬隔熱材料為玻璃纖維棉、玻璃纖維成形塊或多孔二氧化硅；

上述的金屬板為不銹鋼板。

有益效果

本發明采用多層金屬板結構，利用薄板之間的空氣進行隔熱，同時利用金屬板的強度達到抵抗氣流的沖刷以及內部氣流的壓力，所以不需要開設壓力平衡孔，延長了隔熱層結構的使用壽命，消除了隔熱材料對流場的污染；

凸起面積為33％-40％，能夠同時保證隔熱效果和隔熱層結構的剛度；

不需要進行設備的檢修和維護，節約了成本，具有很好的經濟效益。

附圖說明

圖1為現有技術隔熱層結構示意圖；

圖2為本發明經過滾花工藝加工后的不銹鋼板結構示意圖；

圖3為本發明第一個實施例隔熱層結構示意圖；

圖4為本發明第二個實施例隔熱層結構示意圖。

具體實施方式

一種用于高超聲速風洞熱管道的隔熱層，所述隔熱層位于風洞熱管道外殼和內襯之間，所述隔熱層包括多層不銹鋼板，所述每層不銹鋼板厚度為0.2mm，利用滾花的工藝將不銹鋼板加工出圓形凸起，所述凸起的直徑為0.5mm，凸起的高度為0.2mm，每層不銹鋼板上的凸起面積與該不銹鋼板總面積比為33％至40％；加工后的多層不銹鋼板層疊放置，且相互間錯開位置，使下層不銹鋼板的凸起部分設置在上層不銹鋼板非凸起部分的下方處，下層不銹鋼板的非凸起部分設置在上層不銹鋼板凸起部分的下方處，以在相鄰的兩層不銹鋼板間形成空隙，將層疊后的多層不銹鋼板卷制成筒狀，卷制收尾處焊接固定；用厚度為0.2mm的不銹鋼板制成堵蓋，將堵蓋焊接固定在卷制成筒狀的多層不銹鋼板的兩端，使層疊布置的多層不銹鋼板的兩端呈密封狀態，以形成端面完整的隔熱層。

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

一種用于高超聲速風洞熱管道的隔熱層，該高超聲速風洞熱管道由外到內依次為承壓外殼、隔熱層和內襯；內襯上不開設壓力平衡孔；

所述的隔熱層為筒狀結構，包括筒身和兩個桶蓋；

所述的筒身由多層不銹鋼板卷制而成；所述桶蓋由單層不銹鋼板制成；

所述的兩個桶蓋分別焊接在筒身的兩端；

所述的多層不銹鋼板中每層都帶有凸起結構，利用滾花的工藝制作凸起結構；每層不銹鋼板上的凸起面積占該不銹鋼板總面積的40％；