[发明专利]防隔热材料热响应电弧风洞试验装置及方法

权利要求书

1.一种防隔热材料热响应电弧风洞试验装置，其特征在于，包括风洞、转动连接件、水冷工装和旋转驱动机构，所述旋转驱动机构的动力输出轴与所述转动连接件相连，所述水冷工装安装在所述转动连接件上，所述水冷工装与所述风洞的出口相对应。

2.根据权利要求1所述的防隔热材料热响应电弧风洞试验装置，其特征在于，所述水冷工装设有用于安装平板试验模型的安装腔。

3.根据权利要求1所述的防隔热材料热响应电弧风洞试验装置，其特征在于，还包括驱动机构安装座，所述旋转驱动机构安装于所述驱动机构安装座上。

4.根据权利要求1所述的防隔热材料热响应电弧风洞试验装置，其特征在于，还包括两个支架，所述水冷工装位于两个所述支架之间；各所述支架均包括支撑部以及与所述支撑部连接的安装部，所述安装部设有供所述转动连接件穿过的通孔，所述转动连接件穿过所述通孔，所述转动连接件与所述安装部转动配合。

5.根据权利要求4所述的防隔热材料热响应电弧风洞试验装置，其特征在于，所述转动连接件包括第一转动连接件和第二转动连接件，所述第一转动连接件的一端与所述旋转驱动机构的动力输出轴固定连接，所述第一转动连接件的另一端穿过其中一个所述安装部与所述水冷工装的一端转动连接；所述第二转动连接件的一端与所述水冷工装的另一端转动连接，所述第二转动连接件的另一端穿过另一个所述安装部。

6.一种防隔热材料热响应电弧风洞精细化试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

建立转动时序，根据所述转动时序设置试验装置的控制时序，所述试验装置采用如权利要求1-5任一项所述的防隔热材料热响应电弧风洞试验装置；

将平板试验模型安装在所述试验装置上，所述平板试验模型上安装有第一热流传感器；

调整所述试验装置至初始状态，使所述平板试验模型的测量表面与风洞的出口内侧壁下表面平齐，开启所述风洞，通过所述第一热流传感器采集初始数据；

开启旋转驱动机构，使所述旋转驱动机构按照所述控制时序运行，通过所述第一热流传感器采集测量数据；

关闭风洞，对采集的初始数据和测量数据进行处理。

7.根据权利要求6所述的防隔热材料热响应电弧风洞精细化试验方法，其特征在于，所述建立转动时序，具体包括：

将平板校测模型安装在所述试验装置上，所述平板校测模型上布置有多个第二热流传感器；

调整所述试验装置至初始状态，使所述平板校测模型的测量表面与风洞的出口内侧壁下表面平齐，开启所述风洞，分别采集各所述第二热流传感器的初始热流密度；

调节所述风洞的参数，使各所述第二热流传感器的初始热流密度的平均值达到试验要求热流密度的最小值；

开启旋转驱动机构，使所述平板校测模型按逆时针或顺时针每隔预定时间转动一次，每次转动角度相等；

采集所述平板校测模型每转动一次各所述第二热流传感器的测量热流密度，并获取所述平板校测模型每转动一次所述平板校测模型的测量表面与所述风洞的出口内侧壁下表面之间的夹角，设定所述夹角为攻角，以及获取每个攻角状态下各所述第二热流传感器的测量热流密度的平均值；

当各所述第二热流传感器的测量热流密度的平均值达到试验要求热流密度的最大值时，关闭所述风洞，记录此时的攻角；

对采集的各所述第二热流传感器的初始热流密度和测量热流密度进行数据处理，获得所述转动时序。

8.根据权利要求7所述的防隔热材料热响应电弧风洞精细化试验方法，其特征在于，所述对采集的各所述第二热流传感器的初始热流密度和测量热流密度进行数据处理，具体包括：

根据所述平板校测模型每转动一次各所述第二热流传感器的测量热流密度、攻角、以及每个攻角状态下各所述第二热流传感器的测量热流密度的平均值，绘制试验过程中热流密度随攻角变化曲线；

将试验要求时间划分为a/Δa段，并根据所述试验过程中热流密度随攻角变化曲线，绘制试验过程中攻角随时间变化曲线；其中，a为测量热流密度从最小值变化到最大值时，攻角的变化量；Δa为所述平板校测模型每转动一次，攻角的变化量。