[发明专利]一种磁流体加速高温超声速风洞试验装置

权利要求书

1.一种磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：包括高频感应电源、阻抗匹配器，直流脉冲电源、试验舱、水冷系统、真空泵组、进气系统、等离子体发生器、超声速喷管、磁流体加速通道和扩压器；其中，

高频感应电源与阻抗匹配器连接，阻抗匹配器与等离子体发生器固定连接；进气系统有四路进气管路组成，其中一束进气管路连接高压氩气罐，另外三路进气管路直接连接大气；

等离子发生器的一端与进气系统连接，等离子发生器另一端与超音速喷管一端固定连接，超音速喷管的另一端与磁流体加速通道的一端固定连接，磁流体加速通道的另一端与试验舱固定连接；

磁流体加速通道与直流脉冲电源固定连接，其内壁面安装有能够产生0.5-1.5T的磁场产生装置，用于提升气流电导率以及对气流加速；

试验舱为方形水冷舱，包括表面设有的观察窗，冷却水进水管和冷却水回水管；其中，观察窗固定安装在试验舱两侧中部靠前位置，与超声速喷管的轴线等高，冷却水进水管设置在试验舱的顶部前方，冷却水回水管设置在试验舱后端；

扩压器的一端固定安装在试验舱上，与磁流体加速通道相对设置，扩压器另一端依次与水冷系统及真空泵组连接，水冷系统通过管路对整个试验系统进行水冷。

2.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述等离子体发生器由匝数3-5圈的紫铜线圈和石英管组成，线圈套圈在石英管外侧，线圈的两端分别与阻抗匹配器连接，且为防止由于电流过高导致线圈烧毁，线圈内部通入水冷；石英管为密封装置，当石英管内压力较低时，线圈通过感应耦合放电使得石英管内产生等离子体，随着气流喷出，形成等离子体射流。

3.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述磁流体加速通道固定安装在超音速喷管出口处，且与超音速喷管的轴线等高；磁流体加速通道为中空长方体状的连续法拉第加速通道，磁流体加速通道长0.3m，长方边框截面为长0.15m，宽0.1m。

4.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述高频感应电源的输出电压在0-15kV，输出电流0-8A连续可调，其工作频率1.76MHz。

5.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述超音速喷管为拉瓦尔喷管，超音速喷管的口径为15-30mm，根据实际需要更换不同的口径。

6.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述扩压管是通过改变截面面积来降低气流速度，保护真空泵组，入口直径0.5m，长度2m。

7.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述真空泵组采用两个抽吸能力为300l/s的滑阀泵和一个抽吸能力2500l/s的罗茨泵组成，当真空泵组工作过程中，能够保证实验舱内压力维持在0.2Pa-2000Pa，根据风洞实际运行需要进行控制。

8.如权利要求1所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：所述进气系统的进气流量为0-15m³/h。

9.如权利要求2所述的磁流体加速高温超声速风洞试验装置，其特征在于：石英管直径70-80mm；线圈直径75-85mm，线圈所用紫铜外径20-25mm；内径17-23mm。