[发明专利]一种高超声速风洞宽区域进气调压系统

权利要求书

1.一种高超声速风洞宽区域进气调压系统，其特征在于：通过宽区域进气调压系统对大型高超声速风洞提供满足模拟高度、模拟马赫数所要求的目标压力及流量的稳定试验气流，其中：

所述宽区域进气调压系统包括中压进气调压系统和高压进气调压系统，根据来流压力模式选择中压进气调压系统或高压进气调压系统，所述来流压力模式根据前室来流压力进行划分，包括真空来流压力模式、中压来流压力模式、高压来流压力模式，当来流压力模式为真空来流压力模式、中压来流压力模式时，选用中压气源系统、中压进气调压系统接入通路，当来流压力模式为高压来流压力模式时，选用高压气源系统、高压进气调压系统接入通路；

所述中压进气调压系统包括中压进气总蝶阀、旁通蝶阀、中压调压阀、高压液动球阀，进气管路，所述中压进气总蝶阀、旁通蝶阀、中压调压阀依次设置于中压气源系统与加热器间的进气管路上，所述中压气源系统内的干燥气源气体通过中压进气总蝶阀、旁通蝶阀、中压调压阀进行耦合调压，并通过设置于靠近进气管路输出端的高压液动球阀输出，进气管路输出端与加热器输入端相连；

所述高压进气调压系统包括高压进气总阀、快速切断阀、前级高压减压阀、高压液动球阀、后级高压调压阀、进气管道，所述高压进气总阀、快速切断阀、前级高压减压阀、高压液动球阀、后级高压调压阀依次设置于高压气源系统与加热器间的进气管路上，所述高压气源系统内的干燥气源气体通过高压进气总阀、快速切断阀、前级高压减压阀、高压液动球阀、后级高压调压阀进行减压、压力维持并输出，进气管路输出端与加热器输入端相连，其中：

所述高超声速风洞宽区域进气调压系统，根据不同风洞试验需求，由风洞试验马赫数Ma、雷诺数Re、模拟飞行高度H计算得到的风洞前室来流总压和总温参数，所述来流压力模式根据前室来流压力进行划分，包括真空来流压力模式、中压来流压力模式、高压来流压力模式；所述真空来流压力模式对应的前室压力P0范围为：P00.1MPa，中压来流压力模式对应的前室压力P0范围为：0.1MPaP01.5MPa，高压来流压力模式对应的前室压力P0范围为：1.5MPaP010MPa。

2.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞宽区域进气调压系统，其特征在于：所述宽区域进气调压系统工作过程如下：所述中压进气调压系统输入端与中压气源系统输出端相连，所述高压进气调压系统与高压气源系统输出端相连，气源气流经中压进气调压系统、高压进气调压系统控制在目标气流压力后，经中压进气调压系统、高压进气调压系统输出端均与掺杂冷热气流的加热器输入端相连，连接端设置有控制冷热气流流量比例的分配阀，加热器输出端设置有高温高压截止阀，试验气流经前室内部整流及充分混合后，流入高超声速喷管进行等熵加速，与高超声速喷管相连的试验段内形成可进行气动特性试验的均匀稳定流场。

3.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞宽区域进气调压系统，其特征在于：所述中压进气调压系统、高压进气调压系统内均设置有压力传感器，分别通过中压进气调压系统内中压调压阀阀后输出点、高压进气调压系统内后级高压调压阀后输出点为闭环控制反馈点进行压力测量。

4.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞宽区域进气调压系统，其特征在于：所述宽区域进气调压系统在加热器与风洞前室之间设置高温高压截止阀，用于截断加热器系统预热过程中的高温气流和保证风洞试验准备过程中风洞洞体抽真空过程中的真空密封，高温高压截止阀工作压力为10Pa～10MPa，高温高压截止阀全开全关时间小于0.6s，在试验准备中采用控制高温高压截止阀向加热器内预充一定压力的气体，达到预充压力后，高温高压截止阀迅速开启。

5.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞宽区域进气调压系统，其特征在于：所述中压调压阀、前级高压减压阀、后级高压调压阀、高温高压截止阀均为伺服油缸液压驱动。