[发明专利]超声速轴对称边界层风洞

权利要求书

1.一种超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，包括：

前过渡段(1)，用于引入气流，并对气流进行第一级整流；

稳定段(2)，连接在所述过渡段(1)的下游，用于对气流进行第二级整流；以及

喷管实验段(3)，连接在所述稳定段(2)的下游，并相对于一旋转轴线(O)呈扇形的轴对称结构，包括外周壁(3a)、内周壁(3b)以及连接所述外周壁(3a)和内周壁(3b)的两个侧壁(3c，3d)，其中至少在所述侧壁上形成有透明窗口，所述喷管实验段(3)包括：

喷管部(31)，构造成单边膨胀喷管结构，以及

实验部(32)，位于所述喷管部的下游。

2.根据权利要求1所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，还包括扩压段(4)，具有沿朝向下游方向收缩的内腔结构。

3.根据权利要求1所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，还包括中过渡段(5)，连接在所述稳定段(2)和所述喷管实验段(3)之间，其通道的截面形状从与上游端的所述稳定段(2)对应的截面形状过渡到与下游端的所述喷管实验段(3)对应的截面形状。

4.根据权利要求1所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述过渡段(1)的横截面从上游端向下游端呈由圆形轮廓向矩形轮廓过渡的变化形态。

5.根据权利要求1所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述稳定段(2)的横截面呈矩形，包括相平行的外周壁和内周壁以及连接所述外周壁和内周壁的两个侧壁。

6.根据权利要求5所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的横截面为扇形环的形状。

7.根据权利要求6所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述外周壁(3a)和内周壁(3b)中之一形成喷管膨胀边，所述喷管膨胀边的壁面沿所述旋转轴线方向的旋转母线为喷管型面曲线，所述外周壁(3a)和内周壁(3b)中之另一形成喷管非膨胀边，该喷管非膨胀边的壁面沿所述旋转轴线方向的旋转母线为直线。

8.根据权利要求7所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述喷管非膨胀边的壁面为柱面或锥面，并构成生成超声速轴对称边界层的边界层壁面。

9.根据权利要求7所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的各个周壁一体形成，从而所述喷管膨胀边的壁面和喷管非膨胀边的壁面均形成一体的连续壁面。

10.根据权利要求7所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的通道截面的周径比t≥3，其中t按照下式确定：

t＝c’/r’，

其中c’为内周壁壁面的周向长度，r’为内、外周壁壁面之间的空间距离。

11.根据权利要求6所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的实验部(32)的外周壁(3a)和内周壁(3b)中的一个或两个上形成有透明窗口，两个侧壁(3c，3d)中的一个或两个上形成有透明窗口。

12.根据权利要求11所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述透明窗口向前延伸到所述喷管部(31)所在区域。

13.根据权利要求1所述的超声速轴对称边界层风洞，其特征在于，所述稳定段(2)中包括整流装置(22)，所述整流装置包括蜂窝器和沙网。