[发明专利]一种加热器整流部件

说明书

本发明提供一种加热器整流部件，安装在加热器出口，能够使加热器流场均匀，从而提高其性能，以满足高超声速自由射流试验台的试验需求。包括：依次同轴相连的加热器连接段、过渡段I、过渡段II和喷管连接段；在整流部件内部，加热器连接段和过渡段I的对接处设置有整流锥；过渡段I和过渡段II的对接处设置整流孔板；其中整流锥包括：锥体、外环以及连接锥体和外环的两个以上支撑；其中锥体具有锥形段以及柱形段；外环通过位于其内圆周面且沿周向间隔分布的两个以上支撑与锥体的柱形段相连，整流锥通过外环连接在加热器连接段和过渡段I的对接处，且使整流锥的锥体朝向加热器出口；整流锥内部设置有用于对其进行冷却的冷却水流道。

技术领域

本发明涉及一种整流部件，具体涉及一种加热器整流部件，属于发动机地面试验技术领域。

背景技术

高超声速自由射流试验台中，气流经加热器加热后由自由射流喷管喷出，试验台模拟的流场品质是试验的重要指标，试验台模拟总温高达2000K、总压高达11MPa的气流流场，现有试验台中，加热器直接与自由射流喷管相连，模拟的气流流场温度场不均匀，且流场压力存在很大的脉动，不能满足试验的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种加热器整流部件，安装在加热器出口处，能够使加热器流场均匀，从而提高其性能，以满足高超声速自由射流试验台的试验需求。

本发明的技术方案为：一种加热器整流部件，安装在加热器出口，包括：依次同轴相连的加热器连接段、过渡段I、过渡段II和喷管连接段；

在所述整流部件内部，加热器连接段和过渡段I的对接处设置有整流锥；过渡段I和过渡段II的对接处设置整流孔板；

所述整流锥包括：锥体、外环以及连接锥体和外环的两个以上支撑；其中所述锥体具有锥形段以及柱形段；所述外环通过位于其内圆周面且沿周向间隔分布的两个以上支撑与所述锥体的柱形段相连，所述整流锥通过外环连接在加热器连接段和过渡段I的对接处，且使所述整流锥的锥体朝向加热器出口；

所述整流锥内部设置有用于对其进行冷却的冷却水流道。

作为本发明的一种优选方式，所述冷却水流道包括：进水通道、出水通道、中心通道和圆周冷却水通道；

在每个支撑上均加工有进水通道和出水通道；所述进水通道和出水通道分别与外部冷却系统相连，用于冷却水的供应和回流；

所述锥体的中心设置有与所述进水通道连通的中心通道，令所述中心通道朝向加热器的一端为前端；冷却水由所述进水通道从中心通道的后端流入到中心通道，沿着中心通道向前流动，冷却锥体前端内表面；

所述锥体内部沿周向分布有圆周冷却水通道，所述圆周冷却水通道的一端与中心通道前端连通，另一端与出水通道连通；进入所述锥体前端内表面的冷却水沿所述圆周冷却水通道流动对所述锥体进行冷却，然后通过所述出水通道回流至冷却系统。

作为本发明的一种优选方式，所述中心通道前端具有收缩段，用于提高冷却水流速。

作为本发明的一种优选方式，所述加热器连接段、过渡段I以及喷管连接段的内型面均为锥面，过渡段II的内型面为柱形面；其中所述加热器连接段的大端与所述过渡段I的小端相连，所述喷管连接段的大端与所述过渡段II相连。

作为本发明的一种优选方式，在所述过渡段I和过渡段II的连接处还设置有用于对所述整流孔板进行冷却的冷却板。

作为本发明的一种优选方式，该整流部件的各段之间通过法兰依次相连。

作为本发明的一种优选方式，所述整流锥采用铜合金制备。

有益效果：