[发明专利]超声速自由旋涡混合层风洞

权利要求书

1.一种超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，包括：

过渡段(1)，用于引入气流；

稳定段(2)，连接在所述过渡段(1)的下游，具有第一分隔板(21)，将稳定段的内腔分隔为上腔(201)和下腔(202)，用于将引入的气流分成两股；以及

喷管实验段(3)，连接在所述稳定段(2)的下游，所述喷管实验部(3)的周壁形成有透明窗口，并包括：

喷管部(31)，构造成自由旋涡喷管结构，并且在所述喷管部中设置有第二分隔板(33)，以将来自所述上腔(201)和下腔(202)中的两股气流分别加速至自由旋涡状态，以及

混合实验部(32)，位于所述喷管部(31)的下游，用于混合自由旋涡状态的两股气流以形成自由旋涡混合层。

2.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，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所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述第二分隔板(33)与所述第一分隔板(21)相连接。

4.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述第二分隔板(33)与所述第一分隔板(21)相延续地形成一体中隔板结构。

5.根据权利要求4所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述中隔板结构为可拆卸地设置在所述稳定段(2)和所述喷管实验段(3)中。

6.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，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。

7.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，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。

8.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的横截面呈矩形，包括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，所述外周壁和内周壁的内壁面形状符合自由旋涡喷管型面曲线。

9.根据权利要求8所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的宽高比大于4。

10.根据权利要求8所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的实验部的四个周壁均安装有透明窗口。

11.根据权利要求8所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的喷管部(31)和混合实验部(32)为一体结构，所述第二分隔板(33)的下游端处于所述透明窗口的观察范围内。

12.根据权利要求8所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述喷管实验段(3)的所述第二分隔板(33)的下游端设置有斜劈结构(331)。

13.根据权利要求8所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述斜劈结构(331)具有呈弧面的向下游内侧倾斜的过渡表面及位于下游端的尖端边缘。

14.根据权利要求8所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述外周壁和内周壁各自内壁面的自由旋涡喷管型面曲线的自由旋涡中心不重合。

15.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述稳定段(2)的上腔中设置有总压调节器(23)，所述总压调节器为双层孔板，通过调整两孔板的错位程度进行流道的改变和来流总压的调节。

16.根据权利要求13所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述稳定段(2)的所述上腔(201)和下腔(202)中分别包括位于所述总压调节器(23)下游的的整流装置(22)，所述整流装置(22)包括蜂窝器和沙网。

17.根据权利要求1所述的超声速自由旋涡混合层风洞，其特征在于，所述过渡段的内腔中设置有第三分隔板，将所述过渡段的内腔分为上腔和下腔。