[發(fā)明專利]一種超音速燃燒室多參數(shù)光學測量平臺的結(jié)構(gòu)布局

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510100704.0
• 申請日: 2015-03-06
• 公開（公告）號: CN104655428B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋文艷;浮強;陳亮;李建平;石德永;樊慶驦
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心61204
• 代理人: 陳星

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動機測試技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種超音速燃燒室多參數(shù)光學測量平臺的結(jié)構(gòu)布局。

背景技術(shù)

超音速燃燒室是高超聲速飛行器的核心部件之一，由于其工作在高溫高壓的極端條件下,即來流空氣的滯止溫度在馬赫數(shù)4時大約為860K,在馬赫數(shù)6時大約為1640K,而在馬赫數(shù)8時大約為2580K；發(fā)動機內(nèi)燃燒后的氣體溫度則更高，在馬赫數(shù)4、6、8時分別約為2500K、2700K、3100K；燃燒室內(nèi)部燃氣流動速度可達到1000m/s以上，因此對其工作時內(nèi)部參數(shù)的測量十分困難。目前，測量氣相燃燒系統(tǒng)的主要手段是采用插入式探針，但是火焰的擾動以及惡劣的測試環(huán)境限制了探針的測試精度與應(yīng)用范圍。

發(fā)明專利CN200620092990中公開了一種使用熱電偶測量燃燒室溫度場的裝置。這種測量方式的問題在于熱電偶及其安裝的裝置改變了流場，并且測量時受到量程限制，無法測量超音速燃燒室中極高的溫度。

光學測量作為一種非接觸式測量手段，具有減小或避免氣動、熱或化學擾動，不受量程限制的優(yōu)點,但同時也存有局限性。實驗被測區(qū)域需要有光學通路，因而觀察窗、背景照明、激光誘導(dǎo)效應(yīng)和激光雜散散射的測量條件必不可少。另外，光學儀器對實驗環(huán)境的溫度、濕度、空氣中的粉塵等條件有極高要求，而在進行超音速燃燒室實驗時，上述環(huán)境條件又難以保證，嚴重影響了測量儀器的使用壽命和測量結(jié)果的準確性。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,克服實際測量環(huán)境條件較差,測量時量程較小、測量參數(shù)單一的問題，本發(fā)明提出一種超音速燃燒室多參數(shù)光學測量平臺的結(jié)構(gòu)布局，采用多種光學儀器對超音速燃燒室內(nèi)部的多種參數(shù)進行測量，并解決了相關(guān)光學儀器在測量超音速燃燒室內(nèi)部參數(shù)時，對工作環(huán)境的苛刻要求與超音速燃燒室風洞試驗及極其惡劣的測量環(huán)境的矛盾，在獲得了超音速燃燒室多種參數(shù)的同時，提高了測量數(shù)據(jù)的準確性，提高了儀器設(shè)備的使用壽命和實驗效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括密閉防塵室、三個防震平臺、三臺光學儀器、平面光學玻璃、測量區(qū)域、兩個除塵除濕通風器、恒溫器、防塵墊板、隔熱板、吸音材料、若干個室壁凸塊，所述光學儀器通過減振簧安裝在防震平臺的上，且光學儀器分別與平面光學玻璃相對，防震平臺固定在密閉防塵室內(nèi)的防塵墊板上，三個防震平臺分別位于測量區(qū)域的左側(cè)、測量區(qū)域的右側(cè)和測量區(qū)域的下方，在測量區(qū)域周圍的密閉防塵室壁安裝有隔熱板，三塊平面光學玻璃分別安裝在密閉防塵室緊靠測量區(qū)域左側(cè)、右側(cè)的壁面上和測量區(qū)域下側(cè)的壁面上，各光學儀器間的數(shù)據(jù)和信號的傳輸通過通信網(wǎng)絡(luò)單元傳輸至計算機；所述密閉防塵室為密閉空間，密閉防塵室內(nèi)地面鋪設(shè)防塵墊板，密閉防塵室室壁為夾層結(jié)構(gòu)，若干個室壁凸塊均布排列在室壁內(nèi)壁面上，且室壁內(nèi)壁面上的室壁凸塊在同一平面錯位相對，密閉防塵室夾層內(nèi)填充吸音材料，兩個除塵除濕通風器分別置于密閉防塵室內(nèi)壁上，恒溫器固定在密閉防塵室內(nèi)壁一側(cè)下部。

所述室壁凸塊為中空長方體。

所述吸音材料選用礦渣棉。

有益效果

本發(fā)明提出的一種超音速燃燒室多參數(shù)光學測量平臺的結(jié)構(gòu)布局，由密閉防塵室、防震平臺、光學儀器、平面光學玻璃、除塵除濕通風器、恒溫器組成，密閉防塵室為密閉空間，密閉防塵室壁為夾層結(jié)構(gòu)，密閉防塵室夾層內(nèi)填充吸音材料，室壁內(nèi)壁面上間隔均布若干室壁凸塊，有效地阻隔外界噪聲影響。除塵除濕通風器置于密閉防塵室壁面上，恒溫器固定在密閉防塵室內(nèi)壁一側(cè)下部,為光學儀器提供合適的工作環(huán)境條件保障。防震光學平臺分別置于測量區(qū)域的左側(cè)、下方和右側(cè)，有效降低通過地面?zhèn)鬟f的震動，防止震動影響光路造成測量誤差。平面光學玻璃分別安裝在密閉防塵室緊靠測量區(qū)域左側(cè)、下側(cè)和右側(cè)的壁面上，提供了光學測量時所必需的光路回路窗口。在測量區(qū)域周圍的密閉防塵室壁上安裝有隔熱板，以有效隔絕測量區(qū)域的高溫對光學儀器的影響。采用多種光學儀器對超音速燃燒室內(nèi)部的多種參數(shù)進行測量，并解決了相關(guān)光學儀器在測量超音速燃燒室內(nèi)部參數(shù)時，對工作環(huán)境的苛刻要求與超音速燃燒室風洞試驗極其惡劣的測量環(huán)境的矛盾，在獲得了超音速燃燒室多種參數(shù)的同時，保障了測量數(shù)據(jù)的準確性，提高了儀器設(shè)備的使用壽命和實驗效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明一種超音速燃燒室多參數(shù)光學測量平臺的結(jié)構(gòu)布局作進一步詳細說明。

圖1為本發(fā)明超音速燃燒室多參數(shù)光學測量平臺的結(jié)構(gòu)布局示意圖。

圖2為本發(fā)明的密閉防塵室壁內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中: