[发明专利]连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段

权利要求书

1.一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：液氮喷入实验段的上游端面连接连续式高速风洞的轴流压缩机段出口，液氮喷入实验段的下游端面连接连续式高速风洞的扩散段入口；液氮喷入实验段上设有液氮喷孔和排气管路接口，用于安装液氮喷嘴和排气管道；液氮喷入实验段底部设有底座，用于支撑和调节水平高度；

所述液氮喷入实验段由筒身、4个排气管路接口、16个上游液氮喷嘴接口、16个下游液氮喷嘴接口、上游法兰、下游法兰、12条纵向加强筋、3条环形加强筋、1个上游底座和2个下游底座构成；所述筒身为空心锥形圆柱体，筒身上游端面内径为d；

16个上游液氮喷嘴接口和16个下游液氮喷嘴接口结构相同，均由不锈钢材料0Cr18Ni9制成，通过焊接的方式与筒身侧壁的液氮喷孔连接；上游液氮喷嘴接口安装截面位于距液氮喷入实验段上游端面0.61d位置，16个上游液氮喷嘴接口分别安装于沿逆气流方向观察安装截面的10°、40°、50°、80°、100°、130°、140°、170°、190°、220°、230°、260°、280°、310°、320°、350°位置；下游液氮喷嘴接口安装截面位于距液氮喷入实验段上游端面1.44d位置，16个下游液氮喷嘴接口分别安装于沿逆气流方向观察安装截面的10°、40°、50°、80°、100°、130°、140°、170°、190°、220°、230°、260°、280°、310°、320°、350°位置。

2.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：所述筒身由不锈钢材料0Cr18Ni9制成，筒身下游端面内径为1.22d，筒身长度为2d，壁厚为0.03d；所述上游法兰外径为1.11d，内径为d，厚度为0.07d，沿周向均匀开有60个内径为0.015d的通孔，用于连接风洞轴流压缩机出口；下游法兰外径为1.33d，内径为1.22d，厚度为0.07d，沿周向均匀开有60个内径为0.015d的通孔，用于连接风洞扩散段入口。

3.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：4个排气管路接口结构相同，均由不锈钢材料0Cr18Ni9制成，通过焊接方式与筒身侧壁的排气孔连接；排气管路接口安装截面位于距液氮喷入实验段上游端面0.33d位置，4个排气管路接口分别安装于沿逆气流方向观察安装截面的45°、135、225°、315°位置。

4.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：排气管路接口包括接口管路、接口法兰和盖板；接口管路长0.08d，外径为0.067d，壁厚为0.005d；接口法兰外径为0.1d，内径为0.09d，厚度为0.011d，沿其周向均匀布置6个直径为0.01d的通孔，用于连接排气管路；盖板外径、厚度与接口法兰相同，用于在不连接排气管路时密封排气管路接口。

5.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：上游液氮喷嘴接口外径为0.075d，内径为0.043d，大头厚度为0.016d，小头厚度为0.01d，沿其周向均匀布置4个直径为0.01d、孔深为0.005d的内螺纹孔，用于连接上游液氮喷嘴。

6.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：12条纵向加强筋结构相同，均由不锈钢材料0Cr18Ni9制成，长度为2d，宽度为0.15d，厚度为0.006d，用于加强筒身的横向结构强度；12条纵向加强筋沿筒身周向均匀分布，每个加强筋之间间隔30°，通过焊接的方式沿轴线方向连接于筒身。

7.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：3条环形加强筋均由不锈钢材料0Cr18Ni9制成，为封闭圆环结构，用于加强筒身的纵向结构强度；3条环形加强筋分别位于距筒身上游端面0.83d、1.67d、1.83d位置，通过焊接的方式环形连接于纵向加强筋上沿；从上游端面至下游端面的3条环形加强筋直径分别为1.24d、1.41d、1.41d宽度均为0.07d，厚度均为0.006d。

8.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞降温系统液氮喷入实验段，其特征在于：1个上游底座和2个下游底座均由不锈钢材料0Cr18Ni9制成，三个底座呈三点式分布支撑液氮喷入实验段，上游底座居中安装于距筒身上游端面的0.33d位置，2个下游底座分别安装于距筒身上游端面1.75d、沿周向135°与225°的位置。