[发明专利]一种风洞防撞装置

说明书

本发明公开了一种风洞防撞装置。该风洞防撞装置在真空管段的空腔内从前至后设置有三个转筒，三个转筒分别位于所在横截面的左侧、中间和右侧；转筒的中部设置有叶片，第一个转筒的叶片为偏向顺时针方向布置，第三个转筒的叶片为偏向逆时针方向布置；转筒的上部和下部设置有对称的圆筒，沿圆筒周向开有均匀分布的竖直的通槽；转筒的竖直中轴线上设置有转轴，转轴上端和下端套装有滚柱轴承，通过固定卡板安装在横截面的上方和下方的安装座上；转轴的下端还套装有圆锥滚柱止推轴承。该风洞防撞装置中的转筒在试验气流的作用下可绕转轴转动，降低了膜片碎渣或碎瓣等对风洞防撞装置的冲击，避免了膜片碎渣或碎瓣等对真空管段末端的破坏。

技术领域

本发明属于高超声速风洞设备领域，具体涉及一种风洞防撞装置。

背景技术

在激波风洞等脉冲设备中，一般使用膜片将风洞的高压部段和低压部段隔开，在进行风洞试验时，在膜片两边的部段中分别充入不同压力的气体，膜片在高压气体的作用下破裂后，在膜片处产生激波，激波将低压部段的试验气体压缩后形成高温高压的试验气体，试验气体冲破低压部段末端的膜片后，进入喷管膨胀后形成试验气流。

激波风洞等脉冲风洞的膜片一般采用金属或者聚酯纤维材料。金属膜片在被高压气流撕裂的过程中，可能会产生碎渣，也可能产生较大的碎瓣。聚酯纤维在高温的气体熔融后汽化，但存在汽化不完全的问题，也会产生碎渣。这些膜片碎渣或碎瓣等随高速气流到达真空管段，由于膜片碎渣或碎瓣等的速度很高，在撞击到真空管段的末端时，容易对真空管段产生破坏。

M.S.Holden,J.Harvey,M.MacLean等人在“Development and Application of aNew Ground Test Capability to Conduct Full-Scale Shroud and Stage SeparationStudies at Duplicated Flight Conditions”(AIAA 2005-696)文献中公开了在美国LENSII激波风洞上，为了阻止膜片碎渣或碎瓣等进入真空管段中，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，同时也避免了膜片碎渣或碎瓣等进入真空管段中，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，亟需发展一种适用于激波风洞等脉冲风洞的防撞装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种风洞防撞装置。

本发明的风洞防撞装置，其特点是，所述的风洞防撞装置包括转筒、固定卡板、安装座、滚柱轴承、圆锥滚柱止推轴承、转轴和叶片；

真空管段为一端连接试验段出口，另一端封闭的圆管；真空管段通过底座固定安装在地面上；在真空管段的空腔内从前至后设置有三个横截面，每个横截面分别安装一组上、下对称布置的安装座，三组安装座分别布置在三个横截面的左侧、中间和右侧；每组安装座的上安装有一个转筒，沿顺气流方向从前往后看，三个转筒的投影位于真空管段的流场均匀区横截面，第一横截面的转筒和第三横截面的转筒的高度相等，均小于第二横截面的转筒的高度；

所述的转筒的主体为圆筒，转筒的竖直中轴线上设置有转轴，转筒的中部设置有叶片，第一横截面的转筒的叶片为偏向顺时针方向布置，第三横截面的转筒的叶片为偏向逆时针方向布置；转筒的上部和下部设置有对称的圆筒，沿圆筒周向开有均匀分布的竖直的通槽；

转轴上端和下端套装有滚柱轴承，通过固定卡板安装在上方和下方的安装座上；在转轴的下端还套装有圆锥滚柱止推轴承；

所述的固定卡板为一组2块对称安装的板状卡板，板状卡板的一端为凸出端，板状卡板的另一端为平板端；2块板状卡板的凸出端对接后，凸出端组成带有内孔的圆柱，内孔与滚柱轴承配装并套装在滚柱轴承上；板状卡板的平板端设置有螺栓孔，通过穿过螺栓孔的螺栓将固定卡板固定安装在安装座上。