[发明专利]连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置

说明书

本发明公开了连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置。该装置包括水平距离调节机构和滑动机构；水平距离调节机构安装在扩压器等直段上、在扩压器等直段周向均匀分布；滑动机构为竖直安装的调节杆，调节杆的下端固定在扩压器收缩段，调节杆的上端吊挂在固定在试验段上壁面的水平导轨上，调节杆沿水平导轨前后移动，带动水平距离调节机构前后移动，调整扩压器收缩段与喷管之间的距离△d。本发明的连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置结构简单，制造成本低；使用过程便利、高效、安全，能够大幅缩短调整时间，提高试验准备效率；扩压器与喷管距离的调节范围大，能够灵活适应风洞试验需求。

技术领域

本发明属于高超声速风洞设备技术领域，具体涉及连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置。

背景技术

高超声速自由射流风洞扩压器的主要作用是将喷管出口的高超声速气流减速增压以提高扩压器出口静压，隔离扩压器下游背压对风洞流场带来的影响，维持风洞的正常运行。高超声速自由射流风洞扩压器通常设计成“收缩段-等直段-扩张段”的组合形式。

对于高超声速自由射流风洞，喷管位于试验段的前端，扩压器位于试验段的后端，喷管出口与扩压器入口之间的距离为△d；风洞试验模型安装在喷管出口与扩压器收缩段入口之间，在高超声速自由射流风洞开展试验时，为满足不同长度模型安装以及模型姿态调整等要求，需要对△d进行调整。由于喷管和扩压器的安装位置是固定的，无法通过整体移动喷管或者扩压器实现△d的调整，传统的调整方法是为扩压器等直段配置不同长度的调节段，通过安装或者拆卸不同长度的调节段实现△d的调整。

传统的调整方法存在以下不足：

1)进行喷管出口与扩压器入口之间的距离△d调整时，需要在不同位置安装吊具，完成扩压器相关部件的拆卸和安装，耗时耗力；

2)调整位置为离散点，不能实现△d的连续调整；

3)为满足△d的不同要求，需要配置很多段不同长度的调节段，成本较高；

4)受试验段内部空间限制，用于更换的调节段不能存放在试验段内，因此每次进行调整时，需要工作人员将调节段从试验段运进运出，运输过程费时费力并存在一定的安全隐患。

当前，亟需发展一种专用的连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置。

本发明的连续调节高超声速自由射流风洞扩压器与喷管距离的装置，其特点是，所述的装置包括水平距离调节机构和滑动机构；

水平距离调节机构安装在扩压器等直段上、在扩压器等直段周向均匀分布；

滑动机构为竖直安装的调节杆，调节杆的下端固定在扩压器收缩段，调节杆的上端吊挂在固定在试验段上壁面的水平导轨上，调节杆沿水平导轨前后移动，带动水平距离调节机构前后移动，调整扩压器收缩段与喷管之间的距离△d。

所述的水平距离调节机构包括内套筒段和套装在内套筒段上的外套筒段，内套筒段和外套筒段之间通过密封圈密封；内套筒段通过法兰Ⅰ与扩压器收缩段连接，外套筒段通过法兰Ⅱ与扩压器等直段连接，法兰Ⅰ的周向上开有通孔Ⅰ，法兰Ⅱ的周向上开有对应的通孔Ⅱ；螺纹杆穿过对应的通孔Ⅰ和通孔Ⅱ，螺纹杆的两端采用调节螺母分别固定在法兰Ⅰ和法兰Ⅱ上。

所述的滑动机构的轨轮通过轴承固定在上拉杆的顶端，轨轮吊挂水平导轨上并沿水平导轨前后移动；下拉杆的下端通过轴销固定在底座上，底座固定在扩压器收缩段上；上拉杆和下拉杆之间采用螺母套连接，旋转下拉杆实现上拉杆和下拉杆之间距离的调整。

所述的水平导轨为“工”字型导轨，水平导轨的长度大于所需的水平调节行程距离△L。