[发明专利]一种引射低总压冷介质二次喉道扩压器

摘要

本发明公开了一种引射低总压冷介质可调二次喉道扩压器，用于大型高超声速风洞实验段下游，可通过调节引射气量自适应较宽范围的运行条件，同时提高扩压能力，减少后段引射器的工作负担。另外，其引射的冷介质在近壁区流动还可有效保护扩压器壁面直接接触高温燃气，能减少冷却水套带来的建设成本。本发明扩压器，其新结构特征是：在扩压器收敛段前方增加侧壁凹槽，在凹槽前沿位置引入低总压常温空气作为冷介质，通过引射扩散作用在扩压器壁面形成气膜，调节二次喉道实际流通直径，较大程度上调节二次喉道的静压恢复能力，同时又降低二次喉道壁面热负荷，冷却壁面；经模拟验证，即使引射冷介质为大气条件也可达到很好的扩压和冷却效果。

主权项

1.一种引射低总压冷介质二次喉道扩压器，其特征在于：包括流量调节阀（1）、凹槽（2）、引射喷管（3）、二次喉道压缩段（4）、二次喉道直段（5）、二次喉道扩张段（6）、冷介质（7）和压气机（8）；凹槽（2）截面为直角梯形，设在二次喉道压缩段（4）的紧前方；待二次喉道启动后，由压气机（8）或直接大气环境将低总压的气体经流量调节阀（1）由引射喷管（3）使高速气体持续不断地由凹槽（2）喷入；凹槽（2）处喷射的气体总压不大于2个大气压，总温为300K，质量流量为扩压器入口处质量流量的二分之一；冷介质（7）在二次喉道压缩段（4）开始扩散，并在二次喉道直段（5）形成一层气膜；试验段来流气体在有气膜的二次喉道直段（5）处通过一系列的斜激波减速增压，在二次喉道扩张段（6）达到较高的静压，经过扩压器出口处引射排入下级排气流道；/n通过凹槽（2）位置引射喷管（3）高速喷射冷介质（7），形成气动可变二次喉道直段直径的扩压器；经过优化计算，凹槽（2）的位置取在二次喉道压缩段（4）的紧前方，经由引射喷管（3）喷射的高速气体出口马赫数为2。/n