[發(fā)明專(zhuān)利]用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910770531.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110780685B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李唯暄;陳雄
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05D7/06
• 分類(lèi)號(hào): G05D7/06;G01M15/02
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 32203
• 代理人: 朱顯國(guó)

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置，中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段圍繞導(dǎo)流罩圓錐段的中心線(xiàn)均勻分布，并將多塊中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段的頂點(diǎn)通過(guò)鉸鏈連接并交于一點(diǎn)；柔性連接圓錐段與中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段圍繞導(dǎo)流罩圓錐段的中心軸線(xiàn)按圓周向均勻交替分布，柔性連接圓錐段與相鄰兩塊中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段保持可靠連接；棘輪與支桿的一側(cè)連接，支桿的另一側(cè)與中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段連接；步進(jìn)電機(jī)放置于導(dǎo)流罩圓錐段腔體內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)主軸與棘輪可靠連接，且步進(jìn)電機(jī)主軸與導(dǎo)流罩圓錐段的中心線(xiàn)重合。本發(fā)明解決了目前連管試驗(yàn)臺(tái)所用中心錐導(dǎo)流罩流量不可調(diào)的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)連管實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，特別是一種用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置。

背景技術(shù)

固體燃料沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)直連式實(shí)驗(yàn)研究始于上個(gè)世紀(jì)80年代，S. Krishnan在《Solid fuel ramjet combustor design》中提到了一種直連試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可通過(guò)來(lái)流總溫總壓變化實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，但是隨著來(lái)流條件的變化，預(yù)示著發(fā)動(dòng)機(jī)飛行工況也發(fā)生了一定變化，無(wú)法評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)在同樣飛行工況下流量對(duì)其工作性能的影響。Omer Musa在《Effect of inlet conditions on swirling turbulent reacting flows in a solidfuel ramjet engine》一文中提到了一種直連試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可通過(guò)變換限流喉道直徑達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)流量控制精確，但無(wú)法在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變換來(lái)流流量。綜上所述：現(xiàn)有裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中來(lái)流流量動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行空域模擬不夠全面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置，解決了目前連管試驗(yàn)臺(tái)實(shí)驗(yàn)中針對(duì)固定工況來(lái)流流量不可調(diào)問(wèn)題。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于：包括中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段、柔性連接圓錐段、棘輪、步進(jìn)電機(jī)、支桿、鉸鏈和導(dǎo)流罩圓錐段；其中中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，形狀為等腰三角形，數(shù)量為N，N不小于3；中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段圍繞導(dǎo)流罩圓錐段的中心線(xiàn)均勻分布，并將多塊中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段的頂點(diǎn)通過(guò)鉸鏈連接并交于一點(diǎn)；所述柔性連接圓錐段與中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段圍繞導(dǎo)流罩圓錐段的中心軸線(xiàn)按圓周向均勻交替分布，柔性連接圓錐段與相鄰兩塊中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段保持可靠連接，且數(shù)量與導(dǎo)流罩圓錐段上分布的中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段數(shù)量一致；棘輪放置于導(dǎo)流罩圓錐段的腔體內(nèi)，需保證棘輪的中心與導(dǎo)流罩圓錐段軸線(xiàn)重合，棘輪的齒數(shù)與中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段數(shù)量一致；棘輪與支桿的一側(cè)連接，支桿的另一側(cè)與中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段連接；步進(jìn)電機(jī)放置于導(dǎo)流罩圓錐段腔體內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)主軸與棘輪可靠連接，且步進(jìn)電機(jī)主軸與導(dǎo)流罩圓錐段的中心線(xiàn)重合。

其中：中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段、柔性連接圓錐段二者間連接需可靠。中心錐可變直徑剛性導(dǎo)流罩圓錐段與支桿一端的連接必須可靠。棘輪與支桿一側(cè)連接處需保持光滑。步進(jìn)電機(jī)（4）轉(zhuǎn)速需可調(diào)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：（1）可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中來(lái)流流量迅速精確調(diào)節(jié)。由于步進(jìn)電機(jī)響應(yīng)快控制精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)，可有效降低流量切換時(shí)間。

（2）通過(guò)棘輪和柔性連接材料對(duì)導(dǎo)流罩的控制，可實(shí)現(xiàn)不同來(lái)流流量的變化規(guī)律。結(jié)合步進(jìn)電機(jī)的控制特性，可實(shí)現(xiàn)來(lái)流流量按預(yù)定規(guī)律變化（正弦，余弦等）。

（3）由于導(dǎo)流罩的流線(xiàn)型外型，相比于限流喉道而言，可使來(lái)流總壓損失降低，尤其在超音速來(lái)流情況下，該效果更加明顯。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置在極限位置1（流量調(diào)節(jié)上限）時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明用于直連式實(shí)驗(yàn)臺(tái)來(lái)流流量調(diào)節(jié)裝置在極限位置2（流量調(diào)節(jié)下限）時(shí)的結(jié)構(gòu)示意左視圖。

具體實(shí)施方式