[发明专利]一种引射低总压冷介质二次喉道扩压器

权利要求书

1.一种引射低总压冷介质二次喉道扩压器，其特征在于：包括流量调节阀（1）、凹槽（2）、引射喷管（3）、二次喉道压缩段（4）、二次喉道直段（5）、二次喉道扩张段（6）、冷介质（7）和压气机（8）；凹槽（2）截面为直角梯形，设在二次喉道压缩段（4）的紧前方；待二次喉道启动后，由压气机（8）或直接大气环境将低总压的气体经流量调节阀（1）由引射喷管（3）使高速气体持续不断地由凹槽（2）喷入；凹槽（2）处喷射的气体总压不大于2个大气压，总温为300K，质量流量为扩压器入口处质量流量的二分之一；冷介质（7）在二次喉道压缩段（4）开始扩散，并在二次喉道直段（5）形成一层气膜；试验段来流气体在有气膜的二次喉道直段（5）处通过一系列的斜激波减速增压，在二次喉道扩张段（6）达到较高的静压，经过扩压器出口处引射排入下级排气流道；

通过凹槽（2）位置引射喷管（3）高速喷射冷介质（7），形成气动可变二次喉道直段直径的扩压器；经过优化计算，凹槽（2）的位置取在二次喉道压缩段（4）的紧前方，经由引射喷管（3）喷射的高速气体出口马赫数为2。

2.一种引射低总压冷介质二次喉道扩压器的工作方法，其特征在于，引射低总压冷介质二次喉道扩压器包括流量调节阀（1）、凹槽（2）、引射喷管（3）、二次喉道压缩段（4）、二次喉道直段（5）、二次喉道扩张段（6）、冷介质（7）和压气机（8）；凹槽（2）截面为直角梯形，设在二次喉道压缩段（4）的紧前方；

工作方法包括以下步骤：

步骤1：关闭凹槽（2）处引射喷管（3），引射抽吸至风洞起动压强，启动风洞设备喷管加热器；同时打开凹槽（2）处引射喷管（3），流量调节阀（1），先引射入少量大气冷介质 （7），保护二次喉道壁面，等待风洞实验段上游设备喷管喷出的高超声速气流通过模型并在喷管出口达到满流，二次喉道扩压器超声速启动；

步骤2：二次喉道启动后，调节流量调节阀（1），关闭空气入口，压气机（8）将略高于一个大气压的气体经由引射喷管（3）高速喷出；凹槽（2）处喷射的气体总压不大于2个大气压，总温为300K，速度为2个马赫数，质量流量为扩压器入口处质量流量的二分之一；

步骤3：由于扩压器内静压很低，凹槽（2）处高速、高压气体在二次喉道压缩段（4）前方开始膨胀，并紧贴二次喉道压缩段（4）和二次喉道直段（5）壁面形成一层气膜，减小了二次喉道直段的径长，气膜的厚度可由凹槽处引射气体的状态参数控制，模拟本扩压器的高马赫数工况、低马赫数工况。