[实用新型]一种气体超声速凝结与旋流分离喷管

权利要求书

1.一种气体超声速凝结与旋流分离喷管，包括直管段(1)、中心体(2)、旋流叶片(3)、收缩段(4)、扩张段(5)、入口(10)和出口(6)，其特征在于：由收缩段(4)、扩张段(5)和中心体(2)构成环形的收缩-扩张喷管，形成亚声速收缩流道(9)、喉部(8)和超声速扩张流道(7)；收缩段(4)为渐缩结构，扩张段(5)为渐扩结构；旋流叶片(3)上端与直管段(1)内壁面固定联接，下端与中心体(2)表面固定联接；

收缩段(4)的轮廓曲线按照如下曲线方程来设计：

Dx=Dcr+(D1-Dcr)[1-10(xLs)3+15(xLs)4-6(xLs)5]]]>

上述方程式以收缩段(4)的轴线为x轴，以收缩段(4)入口处的圆心为坐标原点，D₁和D_cr分别为收缩段(4)的进口直径和出口直径，D_x为任意x处的截面直径；L_s为收缩段长度；

扩张段(5)的轮廓曲线按照如下曲线方程来设计：

Dkx=Dk11-[1-(Dk1Dk2)2][1-(Lx-xLk)2]2[1+13(Lk-xLk)2]3]]>

上述方程式以扩张段(5)的轴线为x轴，以扩张段(5)入口处的圆心为坐标原点，D_k1和D_k2分别为扩张段(5)的进口直径和出口直径，D_k1＝D_cr，D_kx为任意x处的截面直径；L_k为扩张段(5)的长度；

中心体(2)居于喷管中心，包括半椭球体(11)、直段(12)、渐缩段(13)和圆柱段(14)；直段(12)的长度L1为：0.5D_z1≤L1≤5D_z1，D_z1为直段(12)的直径；渐缩段(13)的轮廓曲线按照如下曲线方程来设计：

Dzx=Dzcr+(Dz1-Dzcr)[1-10(xLz)3+15(xLz)4-6(xLz)5]]]>

上述方程式以渐缩段(13)的轴线为x轴，以渐缩段(13)入口处的圆心为坐标原点，D_zcr为渐缩段(13)的出口直径，D_zx为任意x处的截面直径；L_z为渐缩段(13)长度，L_z＝L_s；渐缩段(13)的入口和收缩段(4)的入口处于同一个截面上；

圆柱段(14)的直径等于渐缩段(13)的出口直径，圆柱段(14)的长度等于扩张段(5)的长度L_k。

2.根据权利要求1所述的气体超声速凝结与旋流分离喷管，其特征在于：旋流叶片(3)为椭圆叶片，周向均匀安装在直段(12)的表面，旋流叶片(3)的长半轴和短半轴半径分别为R1和R2，R1＝L1，R2≤R1，叶片数目为3～24片。