[發明專利]一種低壓文氏管組平面分布結構及安裝方法

有效

• 申請號: 202110634056.2
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113074899B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 章榮平;王勛年;胡卜元
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M9/06
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

本發明公開了一種低壓文氏管組平面分布結構及安裝方法，包括面積相等的第一低壓文氏管、第二低壓文氏管和第三等效低壓文氏管；所述第一低壓文氏管、第二低壓文氏管的外圓相切，分別與第三等效低壓文氏管的等效外圓相互相切，三個圓的圓心形成一個等邊三角形；所述第三等效低壓文氏管包括若干個喉道面積不等的低壓文氏管，在第三等效低壓文氏管中以喉道面積最大的第四低壓文氏管為中心，其他低壓文氏管分布在第四低壓文氏管的圓周外；本專利發明的低壓文氏管組平面結構，能夠在不同的工況下，都能保證箱體內部流動對稱和均勻，提高低壓文氏管流量測量精準度，不對噴流推力的測量產生影響，并且能夠保證箱體流動的穩定性。

技術領域

本發明涉及空氣動力學風洞試驗領域，具體涉及到一種低壓文氏管組平面分布結構及安裝方法。

背景技術

在一些特種實驗空氣動力學領域，要求在一個校準箱內對特定實驗模型進行流量和推力的校準，獲得流量系數和推力系數。為了精確測量實驗模型的流量，在校準箱安裝一組不同喉道直徑的低壓文氏管組，即在校準箱出口設置一個低壓文氏管組安裝平面，在低壓文氏管組安裝平面上安裝不同喉道直徑的低壓文氏管，見圖1。校準時，低壓文氏管入口與校準箱相連，出口與抽吸管道相連，在抽吸管道的抽吸下，低壓文氏管都工作在臨界狀態下，這樣就可以精確測量流經每個低壓文氏管的抽吸流量。每個低壓文氏管上都安裝了閥門，通過閥門的開啟或者閉合來控制該低壓文氏管的通斷。校準時，在不同的噴流流量下，通過控制低壓文氏管的通斷，形成不同的低壓文氏管流通組合，從而實現對箱體壓力的控制。根據流量守恒原理，流通的低壓文氏管抽吸流量之和等于噴流流量。

然而，低壓文氏管流量的精確測量與低壓文氏管組的平面分布緊密相關，低壓文氏管組分布不合理會導致箱體內部流動不對稱、不均勻，一方面引起低壓文氏管的入口壓力分布不均，使得低壓文氏管流量測量不準，另一方面，箱體內部出現了嚴重的不對稱、不均勻現象，會影響噴流推力的校準，甚至會導致箱體出現流動不穩定現象，影響實驗安全。

發明內容

本發明的目的是設計一種低壓文氏管組的平面結構，使得在不同的工況下，都能保證箱體內部流動對稱和均勻，提高低壓文氏管流量測量精準度，不對噴流推力的測量產生影響，并且能夠保證箱體流動的穩定性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種低壓文氏管組平面分布結構，包括校準箱、低壓文氏管組和抽吸管道，所述校準箱的出口設置有低壓文氏管組安裝平面，所述低壓文氏管組的一端設置在低壓文氏管組安裝平面上，低壓文氏管組的另一端與抽吸管道連通，低壓文氏管組中的每一根低壓文氏管上均設置有截止閥，其特征在于所述低壓文氏管組包括：

第一低壓文氏管和第二低壓文氏管，所述第一低壓文氏管和第二低壓文氏管的喉道面積相等，與第一低壓文氏管和第二低壓文氏管喉道面積相等的第三等效低壓文氏管；

所述第一低壓文氏管、第二低壓文氏管的外圓相切，分別與第三等效低壓文氏管的等效外圓相互相切，三個圓的圓心形成一個等邊三角形；

所述第三等效低壓文氏管包括若干個喉道面積不等的低壓文氏管，在第三等效低壓文氏管中以喉道面積最大的第四低壓文氏管為中心，其他低壓文氏管分布在第四低壓文氏管的圓周外，以第四低壓文氏管的圓心為坐標原點，其他低壓文氏管分布滿足：

其中： 為第 個低壓文氏管的X向坐標， 為第 個低壓文氏管的Y向坐標， 為第 個低壓文氏管的喉道面積， 為第三等效低壓文氏管中低壓文氏管的數量。

在上述技術方案中，所述第四低壓文氏管的圓心與第三等效低壓文氏管的等效圓心重合。

在上述技術方案中，所有的低壓文氏管的喉道面積從最大小到最大之間成等比數列排布。

一種低壓文氏管組平面分布結構的安裝方法，包括以下步驟：