[发明专利]一种超声速引射实验舱

说明书

本发明公开了一种超声速引射实验舱，涉及引射实验舱技术领域，包括依次连通的实验舱、连接管、引射管和真空罐；实验舱内设有工作喷管；实验舱外还安装有可调压的高压管，高压管与引射管连接；在实验舱至真空罐的长度方向上，连接管的管径随长度的变化为扩张、或先收缩再扩张、或收缩、或先收缩再平直；引射管与真空罐之间安装有控制阀；通过连接管和引射管的整体结构匹配，实现引射管的启动总压低；引射管的混合扩张管段出口背压最大值可以实现一个大气压；实验舱的压力可以通过引射管的工作总压调节；解决了实验舱的实验时间受真空罐的体积和真空度限制的问题；从而延长实验舱的实验时间。

技术领域

本发明涉及引射实验舱技术领域，特别涉及一种超声速引射实验舱。

背景技术

目前，吸气式风洞启动需要的工作压力或为飞行器提供高空飞行环境的压力，可以通过真空罐实现；但是实验舱的实验时间受到真空罐的体积和真空度的限制，如果需要增加实验时间，就必须扩大真空罐的体积和使真空罐提供更高的真空度。

因此，需要一种超声速引射实验舱，以解决因真空罐的体积和真空度的限制使实验舱的实验时间受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超声速引射实验舱，以解决现有的实验舱因真空罐的体积和真空度的限制而无法延长其实验时间的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超声速引射实验舱，包括依次连通的实验舱、连接管、引射管和真空罐；所述实验舱内设有工作喷管；所述实验舱外还安装有可调压的高压管，所述高压管与所述引射管连接；在所述实验舱至所述真空罐的长度方向上，所述连接管的管径随长度的变化为扩张、或先收缩再扩张、或收缩、或先收缩再平直；

所述连接管内气流经斜激波调压，则需满足斜激波调压公式：

式中：p₁为斜激波前压力，p₂为斜激波后压力，γ为空气比热，Ma₁为来流马赫数，β为激波角；

所述引射管与所述真空罐之间安装有控制阀。

在其中的一个实施例中，所述斜激波调压公式中的Ma₁²的计算公式为：

式中：λ₁为来流速度系数，Ma₁²为来流马赫数Ma₁的平方。

在其中的一个实施例中，所述引射管包括依次连通的引射喷管段、混合收缩管段、混合平直管段和混合扩张管段；所述引射喷管段与所述连接管连通；所述混合扩张管段与所述控制阀连接，所述控制阀与所述真空罐连接。

在其中的一个实施例中，所述引射喷管段邻近所述实验舱处安装有可拆卸的法兰盘；所述法兰盘的内圈至所述引射喷管段的内管壁之间设有气流入口；所述气流入口与所述高压管连通；所述连接管包括相互连通的连接段和嵌套段；所述连接段与所述实验舱连通；所述嵌套段的外管壁上设有外环凸缘；所述外环凸缘套接于所述引射喷管段内，所述外环凸缘与所述引射喷管段之间留有气流间隙；所述气流入口经所述气流间隙与所述混合收缩管段连通。

在其中的一个实施例中，所述外环凸缘于长度方向上的截面形状设有波峰，所述波峰靠近所述外环凸缘邻近所述实验舱的一端。

在其中的一个实施例中，所述混合收缩管段的入口面积为A1，所述混合平直管段的入口面积为A2；所述混合收缩管段的收缩率为A2/A1。

在其中的一个实施例中，所述混合收缩管段的收缩率为0.32-0.4。

在其中的一个实施例中，所述混合平直管段的出口面积为A2，所述混合扩张管段的出口面积为A3；所述混合扩张管段的扩张率为A3/A2。