[发明专利]一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板

说明书

本发明公开了一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板。该板式膜片碎渣挡板包括撞击板、支撑叉、上限位板、下限位板和弹性拉绳，安装在风洞真空管段末端。风洞试验时，当试验气流中有膜片碎渣或掉瓣时，高速运动的膜片碎渣或掉瓣首先撞击到撞击板上，在膜片碎渣或掉瓣的作用力下，撞击板会沿竖直转轴转动，弹性拉绳被拉长，产生的弹性力避免了撞击板直接撞击真空管段的内壁面，同时，粘接固定在撞击板上的橡胶块也可减轻撞击板对真空管段的破坏作用。试验结束后，在弹性拉绳的作用力下，撞击板可实现自动复位。该板式膜片碎渣挡板结构简单、可靠，不需要工作人员操作和复位，能够有效阻挡膜片碎渣或掉瓣对真空管封闭端的破坏。

技术领域

本发明属于脉冲风洞设备领域，具体涉及一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板。

背景技术

在激波风洞类脉冲设备中，一般使用膜片将风洞的不同部段隔开，在进行风洞试验时，风洞的高压段和低压段分别充不同压力的气体，膜片在高压气体的作用下破裂后，在膜片处产生激波，激波将低压段的试验气体压缩后形成高温高压的试验气体，试验气体冲破膜片后，进入喷管膨胀后形成试验气流。

风洞高压段的膜片一般采用金属或者聚酯纤维材料。金属膜片在被高压的气流撕裂的过程中，可能会产生碎渣，也可能产生较大的掉瓣。聚酯纤维膜片在被高温的气体熔融后汽化，但经常会存在汽化不完全的问题，也会产生碎渣。这些碎渣或掉瓣随高速气流到达真空管段，最后会冲到真空管段封闭端，由于碎渣或掉瓣的速度很高，容易对真空管道或阀门等部件产生破坏。

M.S.Holden,J.Harvey,M.MacLean等在“Development and Application of aNew Ground Test Capability to Conduct Full-Scale Shroud and Stage SeparationStudies at Duplicated Flight Conditions”(AIAA 2005-696)公布了在美国LENS II激波风洞上，为了阻止膜片的碎渣或掉瓣进入真空管段中，在风洞的被驱动段和喉道之间设计了中心体阀，这个中心体阀可以阻止高压的驱动气体进入真空管段中，同时也避免了膜片的碎渣或掉瓣进入真空管段中，这个装置的不足之处在于延长了流场建立时间，这对于短时间运行的风洞来讲，实际上导致了风洞有效运行时间的损失。

当前，亟需发展一种针对脉冲风洞的专用的膜片碎渣挡板。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板。

本发明的安装在脉冲风洞真空管段的板式膜片碎渣挡板，其特点是，所述的板式膜片碎渣挡板包括撞击板、支撑叉、上限位板、下限位板和弹性拉绳；

真空管段通过串列的底座固定支撑在地面上，真空管段为一端开口、另一端封闭的圆管，开口端连接脉冲风洞试验段的下游端；在真空管段的内部，与底座对应的位置上，设置有固定在真空管段下壁面最低处的安装座，在真空管段上壁面最高处设置有对应的安装座；

所述的撞击板为一竖直圆形金属板，竖直圆形金属板前侧表面和后侧表面的圆周边缘固定有对称的环形加强筋，竖直圆形金属板的前侧表面和后侧表面的竖直中心线固定有对称的竖直加强筋；环形加强筋的半径小于真空管段的半径；环形加强筋上固定有与竖直圆形金属板同平面等厚度对称的月牙形金属板，月牙形金属板的外沿顶点位置处包覆有橡胶块；环形加强筋的水平位置处固定有挂绳环Ⅰ，真空管段的内壁面上固定有与挂绳环Ⅰ对应的挂绳环Ⅱ，挂绳环Ⅰ和挂绳环Ⅱ之间安装有两根对称的弹性拉绳，弹性拉绳拉伸后的长度能够实现撞击板上的两个橡胶块接触真空管段的内壁面，同时，在弹性拉绳不受力情况下，能够实现撞击板与真空管段的轴线之间的夹角为锐角；