[发明专利]一种风洞试验中喷流压力流量控制装置及控制方法

说明书

本发明公开了一种风洞试验中喷流压力流量控制装置及控制方法，包括：在气源入口螺母的环形限位部处依次连接放置节流孔板和紫铜管套筒；气源出口螺母旋拧入气源入口螺母内且将节流孔板和紫铜管套筒压紧连接在环形限位部上；紫铜管伸入气源出口螺母与紫铜管套筒连接，紫铜管的另一端与喷管系统的尾支杆内的通气管道连接；使用本发明的喷流压力流量控制的装置，提出了详细的节流小孔计算方法，为大流量喷管驻室压力准确控制提供了依据。使用本发明的喷流压力流量控制的方法，给出了一整套大流量喷流的驻室压力调试方法，确保了该类型喷流的地面调试成功。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，具体涉及一种风洞试验中喷流压力流量控制装置及控制方法。

背景技术

喷流研究是风洞中一项很重要的试验任务，包括用于飞行器姿态控制的侧向喷流研究、飞行器与助推段分离的级间分离、推进系统的尾喷流研制等，每一项都关系着运行稳定性和控制安全性，直接决定飞行器的设计是否成功。而喷流的数值模拟在很多细节上还不能反映真实状态，所以在飞行器数据库的建立过程中，风洞试验是必须的环节。

但在风洞中进行喷流试验时，喷流的气源是有限的，部分试验无法顺利开展，包括两个意思：一是，高压气源的压力有限，达到上限后不能再增压；二是，气源流量有限，当喷管出口大时，管路流量损失较大，喷管的驻室压力不能积累到理论值。所以，我们需要一种装置可以限流增压，为大流量喷流控制研究提供可靠气源。

本发明的应用范围是风洞喷流气源控制系统。当高压气源建成后，其能够提供的压力上限和流量是固定的，而本发明主要目的是在风洞段内对压力再次调控，以满足喷管出口处压力和流量到位。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种风洞试验中喷流压力流量控制装置，包括：

与风洞试验模型的喷管系统的喷管连接的通气管路，其包括紫铜管套筒和与紫铜管套筒连接的紫铜管；所述紫铜管与喷管系统的尾支杆内的通气管道连接；

气源入口螺母，其内一端设置有环形限位部；所述气源入口螺母的内壁上设置有螺纹Ⅰ；

节流孔板，其外侧为圆柱形，中心处开小孔作为喉道，喉道连接一喇叭口作为扩散段；所述节流孔板位于气源入口螺母的环形限位部处；

气源出口螺母，其外壁上设置有与气源入口螺母的螺纹Ⅰ相匹配的螺纹Ⅱ；

其中，在所述气源入口螺母的环形限位部处依次连接放置节流孔板和紫铜管套筒；所述气源出口螺母旋拧入气源入口螺母内且将节流孔板和紫铜管套筒压紧连接在环形限位部上；所述紫铜管伸入气源出口螺母与紫铜管套筒连接。

优选的是，所述气源入口螺母上应设置有用于卡扳手的六边形凸起部Ⅰ；所述气源入口螺母的材质为30CrMnSIa。

优选的是，所述节流孔板的喉道所在面位于进气位置，喇叭口所在面位于出气位置。

优选的是，所述气源出口螺母上设置有用于卡扳手的六边形凸起部Ⅱ；所述气源出口螺母的材质为30CrMnSIa。

优选的是，所述紫铜管套筒的一端为与节流孔板直径大小相当的环形板，另一端为圆柱筒；所述紫铜管套筒设置在气源入口螺母内，且所述环形板夹持在节流孔板和气源出口螺母的端部之间，并使所述圆柱筒设置在气源出口螺母内部。

优选的是，所述喷管系统包括：尾支杆、驻室和喷管；所述驻室的外侧为长方体，内侧为圆柱形空腔；所述驻室的一侧与尾支杆相连，另一侧与传感器相连；所述驻室侧侧面设置有安装喷管的喷管安装螺纹孔；所述喷管为锥形喷管，其通过喷管喉道和出口面积确定出口马赫数，所述喷管通过喷管安装螺纹孔安装在驻室上。