[发明专利]流量精确控制的高速风洞进气道节流锥及试验节流装置

说明书

本发明公开了一种流量精确控制的高速风洞进气道节流锥，所述节流锥的母线呈抛物线，抛物线的公式为其中R为与节流锥配合的节流管道的半径。还包括一种流量精确控制的高速风洞进气道试验节流装置，使用该节流锥，并且通过中空电机驱动丝杠带动节流锥轴向运动。本发明的一种流量精确控制的高速风洞进气道节流锥及试验节流装置，有利于流量的精确控制。

技术领域

本发明涉及一种流量精确控制的高速风洞进气道节流锥及试验节流装置，特别是一种流量精确控制的0.6米高速风洞进气道节流锥及试验节流装置，属于高速风洞试验技术领域。

背景技术

从飞行环境中吸入空气作为燃烧剂的飞行器都有进气道，进气道性能影响飞行器性能。进气道设计是飞行器设计的一部分，而风洞进气道试验时验证进气道设计的重要手段。风洞进气道试验目的是测量进气道在各飞行速度、不同进气流量状态下总压恢复系数、喘振点、流场畸变等参数，进气道试验需要一套节流装置满足飞行器进气道模型支撑和流量调节，性能优越的进气道试验节流装置可以提高试验的质量和效率。节流装置要求在满足强度和流通面积的条件下，截面积尽量小，流量调节灵敏、精确。节流装置流道截面一般为矩形或圆形，通过节流锥前进或后退改变流通面积来控制流量。

以往的0.6米风洞进气道试验节流装置的节流锥母线为直线，在节流锥运动过程中，堵塞面积呈曲线变化，节流锥一些位置阻塞速度快，而在另一些位置阻塞速度慢，想到目标阻塞度需要换算，增加了试验的复杂程度，影响试验效率。另外，以往节流装置没有采用中空电机，丝杠贯穿节流锥，丝杠不随节流锥前后运动，丝杠只是转动驱动节流锥在丝杠上前后运动。由于节流锥前露出部分丝杠，对节流管道内的气流产生扰动，影响部分状态下的气流参数测量。再者，丝杠也占据了节流管道的部分流通面积，也不便于流量的计算和控制。

阻塞度是风洞试验模型的最大迎风面积与试验段横截面积之比，在节流装置中其阻塞度为节流出口处节流锥的截面积与节流出口面积的比值。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种流量精确控制的高速风洞进气道节流锥及试验节流装置，本发明有利于流量的精确控制。

本发明采用的技术方案如下：

一种流量精确控制的高速风洞进气道节流锥，所述节流锥的母线呈抛物线，抛物线的公式为其中R为与节流锥配合的节流管道的半径。

在本发明中，节流锥的母线呈抛物线，抛物线公式为节流锥对节流管道出口的阻塞度为节流管道出口处节流锥的截面积与节流管道出口面积的比值；节流管道出口的半径为R(即节流管道的半径)，以节流锥完全阻塞节流管道时节流锥的锥高为基准将节流锥的锥高划分为100个刻度，节流锥在节流管道内为x刻度时，节流管道出口处节流锥截面的半径因此阻塞度为：即阻塞度为0.01x，因此以节流锥顶点为参考，当节流锥在节流出口时阻塞度为0，节流锥每前进1个刻度点，阻塞度增加1％，当前进100个刻度点时，节流锥完全阻塞节流出口，阻塞度为100％。采用本发明的节流锥后容易计算出每个试验状态的节流锥位置，大大简化了试验的复杂程度。

作为优选，所述x的取值范围为0～100。

在上述方案中，x为0时表示节流锥位于节流管道的出口处，x为100时表示节流锥完全阻塞节流管道的出口。

作为优选，所述节流锥的锥高为100mm。

在上述方案中，节流锥的锥高为100mm，使之更方便计算控制阻塞度，即节流锥每前进1mm，节流管道出口阻塞度增加1％。

作为优选，所述节流锥的表面光滑的金属锥体。

在上述方案中，节流锥的表面光滑，使之节流锥不会对节流管道内的气体产生干扰，不会影响气流参数测量以及阻塞度的精确计算。

作为优选，所述节流管道的半径R的范围为20～40mm。