[發(fā)明專利]引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810539925.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN108388281B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊波;徐來武;閻成;陳海峰;秦建華;丁壽和;顧海濤;龐旭東;蔣明華;楊軼成;祖孝勇;唐亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心高速空氣動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): G05D16/20
• 分類號(hào): G05D16/20;G01M9/04
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賈曉燕

1.一種引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、根據(jù)運(yùn)行總壓、試驗(yàn)M數(shù)、氣源壓力計(jì)算輸出噴管段型面位置參數(shù)、擴(kuò)散段位置參數(shù)、引射器運(yùn)行總壓和對(duì)應(yīng)位置開度、輔助進(jìn)氣總壓和對(duì)應(yīng)位置開度、回流調(diào)節(jié)閥位置開度和排氣節(jié)流閥位置開度；

步驟二、根據(jù)步驟一中計(jì)算給定的參數(shù)，通過控制系統(tǒng)，將噴管段型面、擴(kuò)散段型面、排氣節(jié)流閥開度預(yù)置到給定的目標(biāo)位置；并打開引射器系統(tǒng)和輔助進(jìn)氣系統(tǒng)的截止閥和快速閥；

步驟三、開啟引射器調(diào)壓閥，閉環(huán)控制引射器壓力至步驟一中給定的目標(biāo)壓力；

步驟四、當(dāng)步驟三中引射器壓力達(dá)到閉環(huán)控制精度后，同時(shí)開啟輔助進(jìn)氣調(diào)壓閥和回流調(diào)節(jié)閥，閉環(huán)控制穩(wěn)定段總壓至步驟一中給定的目標(biāo)總壓，并將回流調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)至步驟一中計(jì)算給定目標(biāo)位置；

步驟五、當(dāng)步驟四中穩(wěn)定段總壓達(dá)到閉環(huán)控制精度后，即建立穩(wěn)定的超聲速流場；

步驟六、當(dāng)按既定的流程完成吹風(fēng)試驗(yàn)后，同時(shí)向輔助進(jìn)氣調(diào)壓閥和快速閥、回流調(diào)節(jié)閥下達(dá)關(guān)閉命令，確保輔助進(jìn)氣調(diào)壓閥和快速閥、回流調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；

步驟七、判斷穩(wěn)定段總壓與關(guān)車目標(biāo)總壓之間的關(guān)系，如果穩(wěn)定段總壓大于關(guān)車目標(biāo)總壓，則待穩(wěn)定段總壓達(dá)到關(guān)車目標(biāo)總壓后，快速關(guān)閉引射器調(diào)壓閥和快速閥，并關(guān)閉風(fēng)洞所有截止閥，完成完整的吹風(fēng)試驗(yàn)流程；如果穩(wěn)定段總壓小于關(guān)車目標(biāo)總壓，則緩慢關(guān)閉引射調(diào)壓閥，待穩(wěn)定段總壓達(dá)到關(guān)車目標(biāo)總壓后，快速關(guān)閉引射器調(diào)壓閥和快速閥，并關(guān)閉風(fēng)洞所有截止閥，完成完整的吹風(fēng)試驗(yàn)流程；

暫沖式超聲速風(fēng)洞包括：回流管道；依次連接在回流管道上的第四拐角段、穩(wěn)定段、收縮段、噴管段、試驗(yàn)段、支架段、擴(kuò)散段、引射器系統(tǒng)、第一拐角段、第二拐角段、輔助進(jìn)氣系統(tǒng)、回流調(diào)節(jié)閥、第五拐角段、排氣系統(tǒng)和第三拐角段；

其中，所述引射器系統(tǒng)包括：引射器；連接在引射器上的引射進(jìn)氣管道和連接在引射進(jìn)氣管道上的引射調(diào)壓閥；

所述輔助進(jìn)氣系統(tǒng)包括：連接在回流管道上的輔助進(jìn)氣管道和連接在輔助進(jìn)氣管道上的輔助進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥；

所述排氣系統(tǒng)包括：排氣管道，連接在排氣管道上的排氣節(jié)流閥和排氣消聲塔。

2.如權(quán)利要求1所述的引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，在步驟一中需要通過風(fēng)洞調(diào)試，建立風(fēng)洞運(yùn)行總壓、試驗(yàn)M數(shù)、氣源壓力與引射器壓力及對(duì)應(yīng)閥門位置、輔助進(jìn)氣總壓及對(duì)應(yīng)閥門位置、回流調(diào)節(jié)閥開度、排氣節(jié)流閥開度之間的函數(shù)關(guān)系。

3.如權(quán)利要求1所述的引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，在步驟二中通過控制回流調(diào)節(jié)閥開度控制風(fēng)洞回流管道內(nèi)氣體流入穩(wěn)定段的流量。

4.如權(quán)利要求1所述的引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，在步驟二中通過控制排氣節(jié)流閥開度來調(diào)節(jié)流經(jīng)排氣管道排出風(fēng)洞回流路中的氣體流量，有利于提高回流調(diào)節(jié)閥區(qū)域的氣體總壓。

5.如權(quán)利要求1所述的引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，步驟三中引射器噴射出的超聲速氣流在回流調(diào)節(jié)閥和排氣節(jié)流閥的共同作用下，使氣流在風(fēng)洞回路中形成穩(wěn)定持續(xù)的流動(dòng)。

6.如權(quán)利要求1所述的引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，在步驟四中在閉環(huán)控制引射器總壓的前提下，通過快速開啟輔助進(jìn)氣調(diào)壓閥和回流調(diào)節(jié)閥，使穩(wěn)定段迅速達(dá)到最低運(yùn)行總壓，可以快速的將激波推出試驗(yàn)段，降低模型的沖擊載荷。

7.如權(quán)利要求1所述的引射驅(qū)動(dòng)的閉環(huán)回流的暫沖式超聲速風(fēng)洞流場控制方法，其特征在于，在步驟七中通過控制風(fēng)洞關(guān)車時(shí)的穩(wěn)定段總壓，可以有效的降低風(fēng)洞關(guān)車過程中對(duì)模型的沖擊載荷。