logo好方法网

一种可调节喉道的引射器


技术摘要:
本发明涉及一种可调节喉道的引射器,包括外筒和内筒,外筒一端套接在内筒外,外筒与内筒之间通过连接螺栓固连,内筒伸入外筒的外端面上开设有内张斜面和外张斜面,内张斜面与外张斜面之间的空间夹角为优角,外筒内侧面开设有内扩斜面,内扩斜面沿气体流动方向逐渐与外  全部
背景技术:
高超声速风洞运行时,为了实现喷管流场马赫数,喷管入口与出口试验段的静压 需达到相应的压比才能满足启动条件,扩压器加引射器或真空罐的方式可以降低试验段静 压,实现风洞的启动压比。引射器的作用原理是:高压引射气流经引射器喷管加速,加速后 的引射气流在扩压器出口混合形成激波,每经过一道激波管内压力就会升高,促使气流排 出。 引射器的喷管喉道是一个环形的缝,其缝的面积逐渐扩张,使气流加速形成超声 速流动,现有的引射器喉道大小为固定的,不能随试验参数的变化进行调整,具有较大的局 限性,因此需要根据不同试验参数对引射器进行更换,不仅提高购置引射器的成本,还增加 了更换引射器的工作量,十分不便。 因此,针对以上不足,需要提供一种可调节喉道的引射器。
技术实现要素:
(一)要解决的技术问题 本发明要解决的技术问题是解决现有的引射器无法调节喉道口径宽窄的问题。 (二)技术方案 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种可调节喉道的引射器,包括外筒和内 筒,外筒一端套接在内筒外,外筒与内筒之间通过连接螺栓固连,内筒伸入外筒的外端面上 开设有内张斜面和外张斜面,内张斜面与外张斜面之间的空间夹角为优角,外筒内侧面开 设有内扩斜面,内扩斜面沿气体流动方向逐渐与外筒内壁贴合,内张斜面与外张斜面相交 形成的顶角外径与外筒内径相同,内张斜面与外张斜面相交形成的顶角与内扩斜面之间的 空间为喉道,外筒上固连有若干根进气管,进气管与喉道相通,喉道与外筒内空间相通。 通过采用上述技术方案,利用内筒与外筒之间的相对移动,使内张斜面与外张斜 面相交形成的顶角在内扩斜面的水平方向移动,因该顶角与内扩斜面的间距出现变化,则 喉道口径也会相应变化,实现喉道口径的调节,进而能使引射器可适配不同参数下的风洞 试验,提高引射器的适用性,同时仅通过开设内扩斜面、内张斜面和外张斜面配合内筒和外 筒的相对移动即实现喉道口径的改变,大大降低试验成本,且生产该引射器的难度低,则生 产成本也低。 作为对本发明的进一步说明,优选地,内扩斜面、内张斜面和外张斜面与水平面的 夹角均为15°。 通过采用上述技术方案,不仅能够实现对喉道口径的调节,还能保证内筒和外筒 位于喉道部具有良好的结构强度,能使高压引射气流顺利通过喉道的同时,最大限度降低 高压引射气流对内筒和外筒的冲击,使内筒和外筒结构不会产生弹性形变,保障内筒和外 3 CN 111577675 A 说 明 书 2/4 页 筒能长时间稳定工作。 作为对本发明的进一步说明,优选地,外筒内壁与内筒外壁上均开设有换向气流 腔,外筒的换向气流腔和内筒的换向气流腔相通,进气管和喉道均与换向气流腔相通。 通过采用上述技术方案,使高压引射气流在进入喉道部换向时能够进行缓冲,避 免气流直接换向而对内筒壁以及内张斜面造成较大冲击,保障内筒结构稳定。 作为对本发明的进一步说明,优选地,外筒与内筒端口处分别固连有圆盘状的法 兰,连接螺栓插接在所述法兰内,所述法兰之间插接有调节密封垫片。 通过采用上述技术方案,利用在法兰之间插接不同厚度的调节密封垫片,即可实 现内筒和外筒的相对移动,并且能保证内筒和外筒相对移动后,喉道口径尺寸的稳定性,更 换方式简单易行,操作难度低。 作为对本发明的进一步说明,优选地,调节密封垫片的厚度介于5mm~25mm之间。 通过采用上述技术方案,不仅能保证内筒和外筒之间具有良好的气密性,还能避 免因密封垫片过长而导致内筒和外筒连接不稳的问题,保证在高压气流的冲击下,喉道口 结构稳定,不会产生较大晃动。 作为对本发明的进一步说明,优选地,内筒外侧固连有扩压器,扩压器两端为敞口 的喇叭状,扩压器一侧的敞口端与内筒一体连接,扩压器另一侧的敞口端架设有试验段,试 验段一侧固连有喷管。 通过采用上述技术方案,扩压器两个端头均为敞口,可有助于气体流入,同时能够 快速稳压静压。 作为对本发明的进一步说明,优选地,扩压器内壁开设有冷却水道,冷却水道两端 延伸至扩压器的敞口端,内筒筒壁内开设有内腔,所述内腔延伸至内张斜面下,所述内腔与 冷却水道相通。 通过采用上述技术方案,使冷却水道内的水可以流至内筒中,不仅能起到对内筒 的冷却作用,同时还能起到辅助支撑内张斜面的作用,实现既能提高冷却效果,又能避免内 筒受气体压力过大而使筒壁内凹变形的问题。 作为对本发明的进一步说明,优选地,扩压器与试验段相接端间隔固连有若干根 进水管,内筒外侧面上间隔固连有若干个出水管,进水管与冷却水道相通,出水管与所述内 腔相通。 通过采用上述技术方案,保证冷却水能流经扩压器和内筒中,实现对扩压器和内 筒的高效冷却。 作为对本发明的进一步说明,优选地,试验段上固连有调节螺栓,调节螺栓上螺纹 连接有两个螺母,扩压器与试验段的连接端外固连有法兰,所述法兰套入调节螺栓外并位 于两个螺母之间。 通过采用上述技术方案,可调节扩压器入口端与喷管出口端的间距,以实现调节 扩压器单位时间内流入的气体流量,便于进行更多不同参数的试验。 (三)有益效果 本发明的上述技术方案具有如下优点: 本发明通过在外筒内壁面开设一定角度收缩的内扩斜面,以及在内筒外壁面开设 内张斜面和外张斜面,以形成一个收缩、扩张的环形引射喷管;再通过调节内筒伸入外筒的 4 CN 111577675 A 说 明 书 3/4 页 距离而改变喉道的面积,满足不同来流条件下引射器的最佳引射效果;同时扩压器的出口 作为引射器内筒的一部分连接在一起,采用双层水冷结构,可以承受高温气流。 附图说明 图1是本发明的引射器安装剖面图; 图2是本发明的引射器剖面图; 图3是本发明的喉道宽为5.13mm时的气流等压线图; 图4是本发明的喉道宽为2.54mm时的气流等压线图。 图中:1、外筒;11、连接螺栓;12、内扩斜面;13、换向气流腔;14、进气管;15、调节密 封垫片;2、内筒;21、内张斜面;22、外张斜面;3、喉道;4、喷管;5、试验段;6、扩压器;61、冷却 水道;62、进水管;63、出水管;7、调节螺栓。
分享到:
收藏