[发明专利]一种基于电弧加热的热噪声风洞及试验方法

权利要求书

1.一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：包括试验段(1)、电弧加热器(2)、声音发生器(3)、试验样件(4)、消声段(5)、冷却器(6)和引射排气系统(7)，电弧加热器(2)固连在试验段(1)底部一侧，声音发生器(3)固连在电弧加热器(2)同侧的试验段(1)中部，试验样件(4)固连在试验段(1)底部，消声段(5)固连在试验段(1)另一侧，冷却器(6)固连在消声段(5)远离试验段(1)一侧，引射排气系统(7)固连在冷却器(6)远离消声段(5)一侧，其中，电弧加热器(2)与试验段(1)之间固连有矩形喷管(21)，矩形喷管(21)内径宽度和高度均大于试验样件(4)宽度和厚度；矩形喷管(21)和声音发生器(3)均通过试验段(1)与试验样件(4)外表面的空间相通，其中声音发生器(3)与试验段(1)之间固连有指数喇叭段(31)，指数喇叭段(31)口径小的一端与声音发生器(3)相连，指数喇叭段(31)口径大的一端与试验段(1)相连，矩形喷管(21)通过指数喇叭段(31)与试验段(1)相通，以使高温气流和噪音均通过指数喇叭段(31)传播到试验样件(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：矩形喷管(21)长度方向与试验样件(4)长度方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：指数喇叭段(31)内通有冷气流，所述冷气流为常温空气。

4.根据权利要求3所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：指数喇叭段(31)内冷气流流速比矩形喷管(21)内高温气流流速大。

5.根据权利要求1所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：试验段(1)位于试验样件(4)顶部固连有加热矩阵(11)，加热矩阵(11)由若干个石英灯呈矩形间隔阵列形成。

6.根据权利要求1所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：消声段(5)内消声部件外间隔围有若干根铜管，所述铜管内通有冷却水。

7.根据权利要求1所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞，其特征在于：冷却器(6)内壁上间隔排列有若干个喷水管，所述喷水管内通有冷却水。

8.一种基于电弧加热的热噪声风洞的试验方法，其特征在于：包括以下步骤，

Ⅰ.将试验样件(4)安装在试验段(1)底部，可先启动加热矩阵(11)将试验样件(4)表面辐射加热到800°；

Ⅱ.随后同时启动电弧加热器(2)和声音发生器(3)，使高温气流和噪音均通过指数喇叭段(31)传播到试验样件(4)上；

Ⅲ.向指数喇叭段(31)内通入常温空气，并使该空气覆盖在矩形喷管(21)喷出的高温气流之上；

Ⅳ.对试验样件(4)的各项指标进行检测，同时高温气流、常温空气以及噪音进入消声段(5)后消声，再经由冷却器(6)降低气体温度，最后进入引射排气系统(7)后排出，维持试验流场。

9.根据权利要求8所述的一种基于电弧加热的热噪声风洞的试验方法，其特征在于：试验前可不对试验样件(4)进行初步加热，直接对常温的试验样件(4)进行热/噪音耦合试验。