[发明专利]一种低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置

权利要求书

1.一种低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置，其特征在于，所述的模拟装置沿气流方向依次包括进气闸阀组(1)、进气快速阀组(2)、进气调压阀组(3)、直管段(4)、扩张段(5)、稳定段(6)、收缩段(7)、试验体、排气节流器(10)、三级引射体(11)和小孔排气段(12)，试验体内安装涡轮叶栅试验模型或压气机叶栅试验模型，试验体连接真空抽吸组件(13)和次流组件(14)；

所述的进气闸阀组(1)、进气快速阀组(2)、进气调压阀组(3)、直管段(4)、扩张段(5)之间通过法兰管路和膨胀节连接，并采用金属缠绕式密封垫密封；扩张段(5)、稳定段(6)和收缩段(7)之间通过法兰连接，并采用金属缠绕式密封垫密封；

所述的收缩段(7)、试验体和排气节流器(10)之间通过端面销钉定位，并采用充气围带密封；

所述的排气节流器(10)、三级引射体(11)和小孔排气段(12)之间也通过法兰连接，并采用金属缠绕式密封垫密封；

所述的扩张段(5)为锥形体，用于降低稳定段(6)流速，稳定稳定段(6)流场；

所述的收缩段(7)为圆变方形体，将圆形进气截面改为方形进气截面，提高试验段流速和流场品质；

所述的排气节流器(10)具有排气功能，收集试验体的试验模型出口气流，并将试验模型出口气流导入三级引射体(11)，防止试验模型出口气流反射干扰试验体内的试验段流场；排气节流器(10)还具有节流功能，用于辅助调节试验体内的试验段试验背压，实现改变试验雷诺数的目的；

所述的三级引射体(11)采用中压气源引射方式，用于调节试验体内的试验段试验背压，实现改变试验雷诺数的目的；

所述的小孔排气段(12)用于排出试验体前端气体，并减小排气流速，降低排气噪声；

所述的真空抽吸组件(13)用于调节试验体内的试验段边界层厚度，辅助调节试验模型的栅前马赫数；

所述的次流组件(14)用于向涡轮叶栅模型的气膜叶片吹与主气流相同或不同介质的次气流，满足涡轮叶栅模型次流掺混和冷却需求，实现涡轮叶栅模型不同介质主气流、次气流的温度比调节。

2.根据权利要求1所述的低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置，其特征在于，所述的真空抽吸组件(13)、次流组件(14)与超声速试验体(8)之间采用橡胶软管或者金属软管连接。

3.根据权利要求1所述的低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置，其特征在于，所述的进气闸阀组(1)包括主闸阀(101)和旁路闸阀Ⅰ(102)；主闸阀(101)通过法兰安装在模拟装置沿气流方向的进气管路的最前端；主闸阀(101)管路上并联有旁路闸阀Ⅰ(102)，旁路闸阀Ⅰ(102)通过法兰管路从主闸阀(101)管路上引气和排气。

4.根据权利要求1所述的低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置，其特征在于，所述的进气快速阀组(2)包括快速阀(201)和旁路闸阀Ⅱ(202)；快速阀(201)通过法兰安装在模拟装置沿气流方向进气闸阀组(1)后的进气管路上；快速阀(201)管路上并联有旁路闸阀Ⅱ(202)，旁路闸阀Ⅱ(202)通过法兰管路从快速阀(201)管路上引气和排气。

5.根据权利要求1所述的低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置，其特征在于，所述的进气调压阀组(3)包括主调压阀(301)、辅调压阀(302)和气流混合器(303)；

主调压阀(301)和气流混合器(303)之间通过法兰连接，并采用金属缠绕式密封垫密封，组成连接体，连接体的前后端通过法兰安装在模拟装置沿气流方向进气快速阀组(2)后的进气管路上；主调压阀(301)管路上并联有辅调压阀(302)，辅调压阀(302)通过法兰管路从主调压阀(301)前端管路引气，辅调压阀(302)的排气接入气流混合器(303)。

6.根据权利要求1所述的低雷诺数平面叶栅高空流动模拟装置，其特征在于，所述的稳定段(6)包括沿气流方向顺序连接的整流段(601)和静流段(602)。