[发明专利]一种用于实现连续变马赫数风洞的喷管段结构和方法

权利要求书

1.一种用于实现连续变马赫数风洞的喷管段结构，其特征在于，所述喷管段结构包括：保护壳、喷管段上壁面、喷管段下壁面、喷管段侧壁、旋转喷管、旋转轴、驱动装置以及传动力臂；其中：

所述喷管段上壁面和所述喷管段下壁面的位置固定，且用于连接所述喷管段结构的下游实验段和上游稳定段；

所述旋转喷管位于所述喷管段上壁面和所述喷管段下壁面之间，所述旋转喷管的两侧由所述喷管段侧壁罩住，其中一个所述喷管段侧壁与所述喷管段上壁面固定连接，另一个所述喷管段侧壁与所述喷管段下壁固定连接；

所述旋转喷管包括旋转喷管上壁面和旋转喷管下壁面，所述旋转喷管上壁面为圆弧段，且与所述喷管段上壁面滑动接触，所述旋转喷管下壁面为喷管型面，所述旋转喷管在所述传动力臂的传动作用和所述驱动装置的动力作用下绕所述旋转轴转动；

所述传动力臂位于所述喷管段侧壁的外侧，所述喷管段侧壁设置有滑槽，使得连接所述旋转喷管与所述传动力臂的固定螺栓旋转，所述滑槽在所述固定螺栓的旋转过程中通过滑动密封装置保持气密性；

所述保护壳位于所述驱动装置外部，用于保护所述驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于实现连续变马赫数风洞的喷管段结构，其特征在于，其中：

所述旋转喷管下壁面采用流线追踪方式，使得所述旋转喷管所处的流场为均匀流场；

所述旋转喷管具有减重缺口以减轻所述旋转喷管的重量。

3.根据权利要求2所述的一种用于实现连续变马赫数风洞的喷管段结构，其特征在于，所述旋转喷管在所述传动力臂的传动作用和所述驱动装置的动力作用下绕所述旋转轴转动时，在所述旋转喷管的上游和下游位置处形成自适应回流区，所述自适应回流区用于生成气动壁面，使得所述旋转喷管所处的流场内的流动保持通畅。

4.根据权利要求3所述的一种用于实现连续变马赫数风洞的喷管段结构，其特征在于，所述旋转喷管下壁面与所述喷管段下壁面形成喉部，气流在所述喉部达到声速，在转动所述旋转喷管时，通过改变所述喉部的位置来调整偏转角度，使得所述声速基于所述偏转角度达到特定马赫数，以实现所述连续变马赫数风洞。

5.一种实现连续变马赫数的风洞结构，其特征在于，所述风洞结构包括过渡段、稳定段、喷管段、实验段、光学反射段、扩压段以及支撑台架；其中：

气流经由所述过渡段进入所述风洞结构，所述过渡段对所述气流进行加速；

所述稳定段设置有蜂窝状构成的整流装置，所述整流装置用于稳定所述气流，以减少所述气流的湍流度；

所述喷管段通过改变所述气流的偏转角度，使得所述气流达到特定马赫数；

所述实验段用于实现实验测量；

所述光学反射段用于实现光学测量；以及

所述扩压段位于所述风洞结构的出口处，与下游的真空罐连接；

并且其中，所述喷管段采用如权利要求1-4任一项所述的一种用于实现连续变马赫数风洞的喷管段结构。