[實(shí)用新型]一種超聲速噴管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720185595.1
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN206897412U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路波;張兆;熊能;吳軍強(qiáng);林俊;陶洋;林學(xué)東;吳勇航;郭秋亭;范長海;左金;葉坤;杜寧;周洪;楊可
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: B01J19/26
• 分類號: B01J19/26
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11129
• 代理人: 周曉娜

1.一種超聲速噴管，包括環(huán)狀收縮擴(kuò)張噴管(3)、加速管第一段(8)、加速管第二段(10)，三者沿氣流方向依次順序連接并形成貫通的內(nèi)腔，在環(huán)形收縮擴(kuò)張噴管(3)內(nèi)部同軸方向貫穿設(shè)置被引射加料管(5)，被引射加料管(5)的入口端用于引入固體顆粒或粉末和常壓載氣流，被引射加料管(5)的出口端延伸至加速管第一段(8)的入口處，收縮擴(kuò)張噴管(3)內(nèi)部空間被分成被引射加料管(5)內(nèi)部流道和環(huán)狀收縮擴(kuò)張流道，在加速管第二段(10)末端設(shè)置靶頭(12)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管，其特征在于，所述環(huán)狀收縮擴(kuò)張噴管(3)為一體成型，由收縮段和擴(kuò)張段構(gòu)成，兩段過渡連接處為喉道(4)，喉道(4)為收縮段和擴(kuò)張段的最小截面處，高壓氣流通過收縮段氣流加速，壓力降低，在喉道(4)處達(dá)到聲速，然后進(jìn)入擴(kuò)張段，氣流進(jìn)一步加速，壓力進(jìn)一步降低，出口馬赫數(shù)M由計算得到，其中，A_ex為環(huán)形收縮擴(kuò)張噴管(3)擴(kuò)張段出口面積，A_*為喉道(4)截面面積，γ為工作氣體的比熱比常數(shù)，對于空氣γ＝1.4，A_ex/A_*由環(huán)狀收縮擴(kuò)張噴管(3)擴(kuò)張段出口截面與喉道(4)截面的直徑比值D3/D2計算得到。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴管，其特征在于，高壓氣流通過收縮段氣流加速，壓力降低，進(jìn)入擴(kuò)張段后氣流進(jìn)一步加速，壓力進(jìn)一步降低，最后在環(huán)狀收縮張噴管出口(6)處靜壓p_ex由計算得出，p₀為來流總壓，根據(jù)計算得到的壓差確定固體物料顆粒流的加入量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管，其特征在于，被引射加料管(5)的直徑D1、噴管喉道(4)截面直徑D2、加速管第一段(8)入口截面直徑D3、加速管第二段(10)入口截面直徑D4的關(guān)系為：D1＜D2＜D3＜D4。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管，其特征在于，環(huán)狀收縮擴(kuò)張噴管(3)的收縮段長度L1、環(huán)狀收縮擴(kuò)張噴管(3)的擴(kuò)張段長度L2、加速管第一段(8)長度L3、加速管第二段(10)長度L4的關(guān)系為：L1＜L4＜L2＜L3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管，其特征在于，所述加速管第一段(8)和加速管第二段(10)為兩段不同錐度的喇叭狀管，兩段管為一體成型或密封連接，所述加速管第一段(8)的圓錐擴(kuò)開角α為0.1～0.3°，加速管第二段(10)的圓錐擴(kuò)張角β為5～15°，兩段管的開口方向一致，均沿氣流流動方向開口。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴管，其特征在于，所述加速管第一段(8)的圓錐擴(kuò)開角α為0.2°，加速管第二段(10)的圓錐擴(kuò)張角β為10°。