[实用新型]一种高精度微射流试验管路装置

说明书

技术领域

本实用新型具体涉及一种高精度微射流试验管路装置。

背景技术

随着航空技术的不断发展，国内外很多部门针对超紧凑S型进气道流动分离问题开展主被动流动控制研究，其控制方法各异，但总的思路都是减小进气道内的气流分离、提高总压恢复系、减小流动畸变等。控制方法涉及到涡流发生器、振动扰流片、合成射流、微射流等。微射流控制方法收效显著，应用前景广阔，然而原有微射流试验管路装置存在以下问题：1)流量采用简易音速喷嘴方式测量，流量测量准精度较差；2)流量控制采用连续式高压调节球阀，小流量调节特性不好，难于实现小流量的精准控制；3)管路稳压腔与模型一体化设计，密封接触面为曲面，漏气严重。为解决以上问题，研制了一种高精度微射流试验管路装置，为进气道内流微射流流动控制试验研究提供了一种可靠的试验平台。

实用新型内容

本实用新型为进气道微射流流动控制风洞试验，提供一种高精度微射流试验管路装置，在进气道关键位置，能够准确提供一定流量的微小射流。

本实用新型的所采用的技术方案是：一种高精度微射流试验管路装置，包括流量计、降压稳压阀组、多位数字阀和稳压腔，高压气体与所述的流量计连接，流量计与降压稳压阀组连接，降压稳压阀组与多位数字阀连接，多位数字阀与稳压腔连接，稳压腔与试验件射流孔板连接，所述的多位数字阀包括进气集气室、多个拉瓦尔喷嘴、多个电磁阀和排气集气室，进气集气室开有多个出气孔，每个出气孔上安装有一个拉瓦尔喷嘴，每个拉瓦尔喷嘴与一个电磁阀连接，排气集气室上开有相应数量的进气孔，每个电磁阀与排气集气室上相对应位置的进气孔连接，通过多个电磁阀开关控制对应拉瓦尔喷嘴的通断，从而达到组合出不同流量的目的。

本实用新型的装置应用到进气道微射流流动控制风洞试验中运行稳定，射流流量在0～0.032kg/s范围可调，具有较高的流量控制与测量精度，控制分辨率优于0.0005kg/s/1，测量精度优于0.35％。本实用新型对于进气道微射流流动控制风洞试验具有很重要的现实意义，同时也可用于飞机吹气襟翼等外流附面层流动控制类试验，其应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本装置原理示意图；

图2为本装置的8位数字阀结构示意图；

图3为本装置的稳压腔结构示意图；

图4为图3中I部位的放大示意图。

其中1、3MPa气源，2、科氏流量计，3、降压稳压阀组，4、8位数字阀，5、稳压腔，6、进气集气室，7、拉瓦尔喷嘴，8、电磁阀，9、排气集气室，10、稳压腔进气口，11、稳压腔排气孔板，12、排气孔堵塞。

具体实施方式

结合说明书附图列举出下述具体实施实例，对本实用新型的技术方案做进一步说明。

如图1-4所示，一种高精度微射流试验管路装置，包括科氏流量计、降压稳压阀组、8位数字阀和稳压腔，高压气体与所述的科氏流量计连接，科氏流量计与降压稳压阀组连接，降压稳压阀组与8位数字阀连接，8位数字阀与稳压腔连接，稳压腔与试验件射流孔板连接，所述的8位数字阀包括进气集气室、8个拉瓦尔喷嘴、8个电磁阀和排气集气室，进气集气室开有8个出气孔，每个出气孔上安装有一个拉瓦尔喷嘴，每个拉瓦尔喷嘴与一个电磁阀连接，排气集气室上开有相应数量的进气孔，每个电磁阀与排气集气室上相对应位置的进气孔连接.

高精度微射流试验管路装置安装在风洞高压稳压罐出口管路上，前端输入压力为3MPa，气流经过科氏流量计对管路微射流流量进行精确测量，后面连接自力式降压稳压阀组，将压力从3MPa降低并稳定在0.5～0.7MPa范围内，根据试验实际需要流量可以调整输出压力，然后气流经过8位高分辨率数字阀，对管路射流流量加以精确控制，通过15mm内径胶管引入风洞内与固定在试验件附近的稳压腔相连，稳压腔通过2mm内径胶管与试验件射流孔板相连，稳压腔排气孔板采用螺丝封堵方式，可以自由切换射流方案。

如图2所示，8位数字阀主要由进气集气室、8个拉瓦尔喷嘴、8个电磁阀、排气集气室组成。数字阀工作原理是利用面积按二进制规则排列的8个拉瓦尔喷嘴，通过8个电磁阀开关控制对应拉瓦尔喷嘴的通断，从而达到组合出不同流量的目的，8个拉瓦尔喷嘴面积参数见表1。流量与面积成正比，以最小面积为基准单位，8个电磁阀通过组合通断对应喷嘴可以实现0～255的流量数字化调节，在阀前压力固定条件下，流量调节最小分辨率由数字阀最小喷嘴面积确定。

表1 8位数字阀喷嘴面积参数