[發明專利]一種低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置

有效

• 申請號: 202110305900.7
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113029573B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 吳軍強;馬護生;魏巍;周曉剛;秦天超;時培杰;熊健;任思源;李學臣;楊海濱;宗有海;陳海峰;黃康;郝顏;黃輝;陳峰
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心空天技術研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.一種低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置，其特征在于，所述的模擬裝置沿氣流方向依次包括進氣閘閥組(1)、進氣快速閥組(2)、進氣調壓閥組(3)、直管段(4)、擴張段(5)、穩定段(6)、收縮段(7)、試驗體、排氣節流器(10)、三級引射體(11)和小孔排氣段(12)，試驗體內安裝渦輪葉柵試驗模型或壓氣機葉柵試驗模型，試驗體連接真空抽吸組件(13)和次流組件(14)；

所述的進氣閘閥組(1)、進氣快速閥組(2)、進氣調壓閥組(3)、直管段(4)、擴張段(5)之間通過法蘭管路和膨脹節連接，并采用金屬纏繞式密封墊密封；擴張段(5)、穩定段(6)和收縮段(7)之間通過法蘭連接，并采用金屬纏繞式密封墊密封；

所述的收縮段(7)、試驗體和排氣節流器(10)之間通過端面銷釘定位，并采用充氣圍帶密封；

所述的排氣節流器(10)、三級引射體(11)和小孔排氣段(12)之間也通過法蘭連接，并采用金屬纏繞式密封墊密封；

所述的擴張段(5)為錐形體，用于降低穩定段(6)流速，穩定穩定段(6)流場；

所述的收縮段(7)為圓變方形體，將圓形進氣截面改為方形進氣截面，提高試驗段流速和流場品質；

所述的排氣節流器(10)具有排氣功能，收集試驗體的試驗模型出口氣流，并將試驗模型出口氣流導入三級引射體(11)，防止試驗模型出口氣流反射干擾試驗體內的試驗段流場；排氣節流器(10)還具有節流功能，用于輔助調節試驗體內的試驗段試驗背壓，實現改變試驗雷諾數的目的；

所述的三級引射體(11)采用中壓氣源引射方式，用于調節試驗體內的試驗段試驗背壓，實現改變試驗雷諾數的目的；

所述的小孔排氣段(12)用于排出試驗體前端氣體，并減小排氣流速，降低排氣噪聲；

所述的真空抽吸組件(13)用于調節試驗體內的試驗段邊界層厚度，輔助調節試驗模型的柵前馬赫數；

所述的次流組件(14)用于向渦輪葉柵模型的氣膜葉片吹與主氣流相同或不同介質的次氣流，滿足渦輪葉柵模型次流摻混和冷卻需求，實現渦輪葉柵模型不同介質主氣流、次氣流的溫度比調節。

2.根據權利要求1所述的低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置，其特征在于，所述的真空抽吸組件(13)、次流組件(14)與超聲速試驗體(8)之間采用橡膠軟管或者金屬軟管連接。

3.根據權利要求1所述的低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置，其特征在于，所述的進氣閘閥組(1)包括主閘閥(101)和旁路閘閥Ⅰ(102)；主閘閥(101)通過法蘭安裝在模擬裝置沿氣流方向的進氣管路的最前端；主閘閥(101)管路上并聯有旁路閘閥Ⅰ(102)，旁路閘閥Ⅰ(102)通過法蘭管路從主閘閥(101)管路上引氣和排氣。

4.根據權利要求1所述的低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置，其特征在于，所述的進氣快速閥組(2)包括快速閥(201)和旁路閘閥Ⅱ(202)；快速閥(201)通過法蘭安裝在模擬裝置沿氣流方向進氣閘閥組(1)后的進氣管路上；快速閥(201)管路上并聯有旁路閘閥Ⅱ(202)，旁路閘閥Ⅱ(202)通過法蘭管路從快速閥(201)管路上引氣和排氣。

5.根據權利要求1所述的低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置，其特征在于，所述的進氣調壓閥組(3)包括主調壓閥(301)、輔調壓閥(302)和氣流混合器(303)；

主調壓閥(301)和氣流混合器(303)之間通過法蘭連接，并采用金屬纏繞式密封墊密封，組成連接體，連接體的前后端通過法蘭安裝在模擬裝置沿氣流方向進氣快速閥組(2)后的進氣管路上；主調壓閥(301)管路上并聯有輔調壓閥(302)，輔調壓閥(302)通過法蘭管路從主調壓閥(301)前端管路引氣，輔調壓閥(302)的排氣接入氣流混合器(303)。

6.根據權利要求1所述的低雷諾數平面葉柵高空流動模擬裝置，其特征在于，所述的穩定段(6)包括沿氣流方向順序連接的整流段(601)和靜流段(602)。