采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管包括:噴管前段、前擋板、螺桿、抽吸筒、抽吸口、噴管組片、墊片和后擋板;在噴管后段采用所述螺桿將所述噴管組片精密裝配在一起,并與所述噴管前段固定連接;在所述噴管組片兩兩之間具有所述墊片,所述墊片套裝在所述螺桿上;所述噴管后段周圍有所述抽吸筒,所述抽吸筒的一端與所述前擋板連接,另一端和所述后擋板連接,形成抽吸腔;在所述抽吸筒上有所述抽吸口。通過抽吸口抽走附面層中一部分低能的流體,來抑制附面層分離,從而減少附面層厚度。采用噴管喉道后開多個環(huán)縫的方式,對附面層進(jìn)行抽吸,實現(xiàn)對噴管附面層厚度的控制。
【專利說明】采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高超聲速噴管,特別涉及一種采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管。
【背景技術(shù)】
[0002]高超聲速飛行器的研制對高超聲速風(fēng)洞及發(fā)動機(jī)試車臺等地面試驗設(shè)備提出了越來越高的要求。在這些地面試驗設(shè)備中,噴管則是保證試驗段獲得設(shè)計馬赫數(shù)的均勻氣流的重要部件。而通常地面試驗設(shè)備的噴管出口的附面層較厚,導(dǎo)致噴管出口的均勻區(qū)范圍較小,使得試驗?zāi)P偷某叽缡艿綐O大限制。特別是當(dāng)?shù)孛嬖囼炘O(shè)備模擬高溫、高空狀態(tài)時,會出現(xiàn)噴管出口附面層增長過厚,流場均勻區(qū)范圍狹窄或無均勻區(qū)的問題。
[0003]現(xiàn)有的地面試驗設(shè)備很少主動控制附面層的厚度,噴管可使用的均勻區(qū)范圍有限。當(dāng)需要較大范圍的均勻區(qū)時,一般通過建設(shè)更大口徑噴管的地面試驗設(shè)備的方式來解決大范圍均勻區(qū)的問題。由于采用大口徑噴管不僅會急劇增加地面試驗設(shè)備的建設(shè)成本,而且對相關(guān)配套設(shè)備的更高要求往往超出現(xiàn)有的能力范圍,短期內(nèi)難以實現(xiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種在不增大噴管口徑的條件下,采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管,擴(kuò)大試驗設(shè)備均勻區(qū)范圍和試驗?zāi)芰Α?br>
[0005]本發(fā)明的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管包括:噴管前段、前擋板、螺桿、抽吸筒、抽吸口、噴管組片、墊片和后擋板;在噴管后段采用所述螺桿將所述噴管組片精密裝配在一起,并與所述噴管前段固定連接;在所述噴管組片兩兩之間具有所述墊片,所述墊片套裝在所述螺桿上;所述噴管后段周圍有所述抽吸筒,所述抽吸筒的一端與所述前擋板連接,另一端和所述后擋板連接,形成抽吸腔;在所述抽吸筒上有所述抽吸口。
[0006]優(yōu)選所述噴管組片為環(huán)形片,所述噴管組片的內(nèi)輪廓根據(jù)噴管型線進(jìn)行加工優(yōu)選在所述噴管后段通過所述噴管組片和所述墊片形成的環(huán)縫具有60道。
[0007]優(yōu)選所述螺桿的數(shù)量為6個。
[0008]優(yōu)選所述抽吸口具有多個。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:
[0010](1)在噴管后段采用螺桿將噴管組片精密裝配在一起,并與噴管前段固定連接,然后再對噴管型面進(jìn)行精加工,所以加工簡單,型面精確度高;
[0011](2)在噴管組片之間加入墊片,通過墊片的厚度來確定噴管的縫隙間距,形成噴管開環(huán)縫結(jié)構(gòu);
[0012](3)噴管后段周圍有抽吸筒,一端與前擋板連接,另一端和后擋板連接,形成抽吸腔;
[0013](4)在抽吸筒上有抽吸口,通過抽吸口對附面層進(jìn)行抽吸,從而減少噴管附面層的厚度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為噴管的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]符號說明
[0017]1為噴管前段,2為前擋板,3為螺桿,4為抽吸筒,5為抽吸口,6為噴管組片,7為墊片,8為后擋板。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0019]如圖1所示,噴管的結(jié)構(gòu)形式采用開環(huán)縫抽吸形式,噴管在結(jié)構(gòu)上主要包括:噴管前段1,前擋板2,螺桿3,抽吸筒4,抽吸口 5,噴管組片6,墊片7,后擋板8等。
[0020]為了實現(xiàn)噴管喉道后開環(huán)縫的結(jié)構(gòu)形式,在噴管后段采用螺桿3將環(huán)形的噴管組片6精密裝配在一起,并與噴管前段1固定連接,然后再對噴管型面進(jìn)行精加工,噴管組片6具有安裝螺桿3的安裝孔,噴管組片6的內(nèi)輪廓根據(jù)噴管型線進(jìn)行加工。在噴管組片6兩兩之間加入墊片7,墊片7為圓環(huán)狀,其隔著噴管組片6套裝在螺桿3上,通過墊片7的厚度來確定噴管的縫隙間距,形成噴管的開環(huán)縫結(jié)構(gòu),本例中形成有60道環(huán)縫;螺桿3圍繞在噴管后段的外圍均勻配置6個,通過螺桿3和墊片7將噴管組片6精密裝配在一起,然后再對噴管型面進(jìn)行精加工??梢酝ㄟ^墊片7的厚度來調(diào)整噴管的縫隙間距。噴管后段周圍設(shè)有抽吸筒4,一端與前擋板2連接,另一端和后擋板8連接,形成抽吸腔;在抽吸筒4上設(shè)有抽吸口 5,通過抽吸口 5對噴管的附面層進(jìn)行抽吸,從而減少噴管附面層的厚度,以實現(xiàn)控制噴管附面層厚度的作用。抽吸口 5的數(shù)量根據(jù)需要決定。噴管組片6、螺桿3和墊片7的數(shù)量均可以根據(jù)需要而改變。
【權(quán)利要求】
1.一種采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管,其特征在于,包括:噴管前段、前擋板、螺桿、抽吸筒、抽吸口、噴管組片、墊片和后擋板;在噴管后段采用所述螺桿將所述噴管組片精密裝配在一起,并與所述噴管前段固定連接;在所述噴管組片兩兩之間具有所述墊片,所述墊片套裝在所述螺桿上;所述噴管后段周圍有所述抽吸筒,所述抽吸筒的一端與所述前擋板連接,另一端和所述后擋板連接,形成抽吸腔;在所述抽吸筒上設(shè)有所述抽吸□。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管,其特征在于:所述噴管組片為環(huán)形片,所述噴管組片的內(nèi)輪廓根據(jù)噴管型線進(jìn)行加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管,其特征在于:在所述噴管后段通過所述噴管組片和所述墊片形成的環(huán)縫具有60道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管,其特征在于:所述螺桿的數(shù)量為6個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用抽吸方法控制附面層厚度的高超聲速噴管,其特征在于:所述抽吸口具有多個。
【文檔編號】G01M9/06GK104359646SQ201410554947
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】鄭劉, 董國強(qiáng), 馬利川, 崔春, 王鐵進(jìn), 石運(yùn)軍, 孫勇堂 申請人:北京航天益森風(fēng)洞工程技術(shù)有限公司