[实用新型]用于高超声速风洞双锥构型扩压器与喷管的距离调节装置

说明书

本实用新型公开了一种用于高超声速风洞双锥构型扩压器与喷管的距离调节装置。该距离调节装置包括滑动锥段、固定锥段、密封圈、支撑机构和滑轨；固定锥段套装在滑动锥段上，固定锥段和滑动锥段之间通过密封圈密封；滑动锥段放置在支撑机构上，滑动锥段重心位置与支撑机构中线重合，支撑机构安装在滑轨上，滑轨焊接在试验段的下壁面上，支撑机构在滑轨上前后移动，带动滑动锥段在固定锥段内前后移动，调整滑动锥段与喷管之间的距离。该距离调节装置结构简单，制造成本低；使用过程便利、高效、安全，能够大幅缩短调整时间，提高试验准备效率；扩压器收缩段构型调整方便，扩压器与喷管距离的调节范围大，能够灵活适应风洞试验需求。

技术领域

本实用新型属于高超声速风洞设备技术领域，具体涉及用于高超声速风洞双锥构型扩压器与喷管的距离调节装置。

背景技术

高超声速自由射流风洞扩压器的主要作用是将喷管出口的高超声速气流减速增压以提高扩压器出口静压，隔离扩压器下游背压对风洞流场带来的影响，维持风洞的正常运行。高超声速自由射流风洞扩压器通常设计成“收缩段-等直段-扩张段”的组合形式。

在高超声速自由射流风洞运行过程中，通常一个扩压器需要适配不同马赫数喷管、不同尺度的模型及姿态变化范围，同时还需在一定范围的来流状态和背压状态下正常工作，因此需要调整扩压器构型，以及喷管出口与扩压器入口之间的距离为△d，以满足风洞试验需求。

高超声速自由射流风洞扩压器采用双锥结构时，对于扩压器构型的调整可通过改变扩压器收缩段构型实现，传统的调整方法是配置不同构型和长度的扩压器收缩段，根据试验需求，对扩压器收缩段进行整体更换，实现扩压器收缩段构型调整，以及喷管出口与扩压器入口之间的距离△d的调整。

传统的调整方法存在以下不足：

1)调整扩压器收缩段构型和△d，需要对扩压器的多个部件进行拆卸和安装，耗时耗力；

2)△d的调整为离散点，无法实现△d的连续调整；

3)为调整扩压器收缩段构型和△d，需要配置多个可替换的扩压器收缩段，成本较高；

4)调整过程中还需使用行车吊装扩压器的相关部件，并且受高超声速自由射流风洞波纹管压缩距离限制，拆卸与安装扩压器相关部件过程中可能会出现部件间的磕碰，存在部件损伤的风险和一定的安全隐患。

当前，亟需发展一种专用的高超声速风洞双锥构型扩压器与喷管的距离调节装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于高超声速风洞双锥构型扩压器与喷管的距离调节装置。

本实用新型的用于高超声速风洞双锥构型扩压器与喷管的距离调节装置，其特点是，所述的距离调节装置包括滑动锥段、固定锥段、密封圈、支撑机构和滑轨；固定锥段套装在滑动锥段上，固定锥段和滑动锥段之间通过密封圈密封；

所述的滑动锥段放置在支撑机构上，滑动锥段重心位置与支撑机构中线重合，支撑机构安装在滑轨上，滑轨焊接在试验段的下壁面上，支撑机构在滑轨上前后移动，带动滑动锥段在固定锥段内前后移动，调整滑动锥段与喷管之间的距离△d。

所述的滑动锥段从前至后依次包括滑动锥筒和滑动直筒，滑动直筒的后端的内壁面开有环形的密封槽，密封槽内安装有密封圈。

所述的固定锥段包括固定锥筒，固定直筒，下进水口和上出水口；固定锥筒通过法兰Ⅰ与扩压器等直段连接，扩压器等直段通过法兰Ⅱ与试验段连接；固定锥筒的大端外包裹有固定直筒，固定锥筒与固定直筒之间密封形成冷却水道，冷却水从下进水口进入冷却水道，从上出水口流出冷却水道。