[發明專利]一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置

有效

• 申請號: 202110484197.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113153528B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 高文智;趙鵬飛;宋志雄;陳建;劉常海;曾億山
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F02C7/04
• 分類號: F02C7/04;F02C7/057;B64F5/60
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 陸娟

1.一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：包括通過法蘭依次連通的實驗段、節流段和喇叭狀的擴張段（3），且實驗段包括圓筒形的第一水平氣道（11）；

所述節流段包括圓筒形的第二水平氣道（21）和沿著第二水平氣道（21）同一周向上均勻布置的反壓發生機構（22）；

每個所述反壓發生機構（22）包括電磁吸附機構和柔性板（220）；

每個所述電磁吸附機構包括圓柱形外殼（221）、圓柱形鐵芯（222）、頂柱（223）和頂板（224），鐵芯（222）通過套筒（225）同軸設于外殼（221）內，套筒（225）上端配合設有蓋帽（226），套筒（225）外圓柱面上纏繞有線圈（227），且線圈（227）通過導線和外部電源連接，所述頂柱（223）的一端為圓錐體，頂柱（223）的另一端空套有壓縮彈簧（41）并螺紋連接著頂板（224）中部；

每個所述柔性板（220）均通過板槽（214）配合安裝在第二水平氣道（21）內側壁上，且沿著每個柔性板（220）對應的第二水平氣道（21）徑向側壁依次開設有連通的第一安裝腔（211）、第二安裝腔（212）和第三安裝腔（213）；

所述頂柱（223）貫穿第二安裝腔（212），使得頂板（224）配合布置于第一安裝腔（211）內，所述外殼（221）和第三安裝腔（213）螺紋連接，使得頂柱（223）的圓錐體端通過擋板（42）限位于第三安裝腔（213）內并和鐵芯（222）伸出端的圓錐槽對應配合；

實驗時，改變通斷電頻率，頂柱（223）帶動頂板（224）周期性來回運動，頂板（224）周期性擠壓柔性板（220）使柔性板（220）變形，周期性改變第二水平氣道（21）的流通截面積，與實驗段的高速來流作用產生脈動反壓。

2.根據權利要求1所述一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：每個所述柔性板（220）為合金纖維柔性復合材料制成，且柔性板（220）內側壁的周向兩端沿著軸向上開設有缺口，使得每個所述柔性板（220）分為內側的凸起部和外側的連接部，當所述柔性板（220）通過板槽（214）配合安裝在第二水平氣道（21）內側壁上，且柔性板（220）和第二水平氣道（21）同軸布置，柔性板（220）連接部對應所述頂板（224）。

3.根據權利要求1所述一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：每個所述套筒（225）外圓柱面上部設有第一環形凸臺和第二環形凸臺，且第一環形凸臺和第二環形凸臺間隔布置形成線槽（51），所述第一環形凸臺和第二環形凸臺上分別開設有第一豁口（52）和第二豁口（53），且外殼（221）側壁對應線槽（51）開設有U形豁口（54），使得導線一端接通所述線圈（227），導線另一端從第一豁口（52）引出繞經線槽（51）后從U形豁口（54）穿出，并連接外部電源。

4.根據權利要求1所述一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：所述頂板（224）上端為圓弧頂，當所述壓縮彈簧（41）回復時，所述頂柱（223）帶動頂板（224）的圓弧頂擠壓所述柔性板（220），使得柔性板（220）產生彈性變形，改變第二水平氣道（21）的截流面積；

所述擋板（42）對應壓縮彈簧（41）的一端設有橡膠墊圈（43），當壓縮彈簧（42）回復至最大量時，防止擋板（42）和第三安裝腔（213）側壁碰撞。

5.根據權利要求1所述一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：所述實驗段的圓柱筒側壁上對應開設有矩形的一對窗口，沿著每個窗口（12）四周設有凸起的安裝臺（13），安裝臺（13）上通過觀察窗蓋（14）安裝有觀察玻璃（15），且觀察玻璃（15）對應罩設在窗口（12）上。

6.根據權利要求5所述一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：每個所述窗口（12）為階梯形開口，且階梯面上設有密封氣墊（121），當觀察玻璃（15）配合布置在窗口（12）的階梯形開口上，所述觀察窗蓋（14）壓設在觀察玻璃（15）外側的外緣，且觀察窗蓋（14）通過螺栓固定安裝在對應的實驗段的圓柱筒外圓柱面上。

7.根據權利要求1所述一種類圓截面高超聲速進氣道脈動反壓發生裝置，其特征在于：所述擴張段（3）的喇叭狀擴展角度為5°~7°。