專利名稱:一種具有消波結(jié)構(gòu)的激波風(fēng)洞真空罐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及吸氣式高速飛行器實(shí)驗(yàn)研究的一項技術(shù),特別涉及用于高超聲速飛行器地面模擬設(shè)備的一種激波風(fēng)洞真空罐裝置。
背景技術(shù):
利用激波風(fēng)洞進(jìn)行高超聲速飛行的地面模擬實(shí)驗(yàn)中,通常利用拉瓦爾噴管和真空的實(shí)驗(yàn)艙和真空容器來產(chǎn)生特定的高超聲速流動,其中真空容器起到幫助建立噴管流動和實(shí)驗(yàn)艙高超聲速流動的作用,其基本的要求是必須具有較大的容積,以吸收激波風(fēng)洞的起動激波并避免反射激波對實(shí)驗(yàn)段流動的影響。根據(jù)真空容器制造的要求,真空容器通常設(shè)計為球形或者圓柱形,通過足夠的剛度設(shè)計避免在高真空情況下真空容器發(fā)生變形或者損毀。激波風(fēng)洞設(shè)計中,所需真空容器的容積隨著激波風(fēng)洞試驗(yàn)時間的增加呈三次方增力口??紤]在長試驗(yàn)時間激波風(fēng)洞情況下,所需的真空容器體積龐大,制造成本很高,同時對真空泵組流量提出了非常高的要求。單純依靠增加激波風(fēng)洞的真空系統(tǒng)容積來滿足試驗(yàn)時間的要求導(dǎo)致了風(fēng)洞設(shè)計、制造和運(yùn)行成本的大幅增加,經(jīng)濟(jì)型差。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種具有消波結(jié)構(gòu)的激波風(fēng)洞真空罐裝置,該裝置包括水平主真空罐和豎真空罐,水平主真空罐的一端與激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段連通,另一端與豎真空罐相連通;在所述豎真空罐上還連通設(shè)置有一個以上的水平副真空罐,所述水平副真空罐的另一端封閉。優(yōu)選地,所述水平副真空罐為2個,分列于所述水平主真空罐的上下兩側(cè)。優(yōu)選地,所述水平副真空罐與所述水平主真空罐位于同一面上。本發(fā)明通過在水平主真空罐的一端連通設(shè)置豎真空罐,并在豎真空罐上連通設(shè)置 1個以上的水平副真空罐,真空罐內(nèi)部空間形成連通的空間并具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),從而有利于消波和延緩啟動激波和反射激波干擾試驗(yàn)段試驗(yàn)氣流的時間。
以下基于下面附圖中的非限制性實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述。圖1是本發(fā)明反E型布置的消波真空罐示意圖;圖2是本發(fā)明反E型真空罐消波數(shù)值仿真結(jié)果。
具體實(shí)施例方式如圖1所示,本發(fā)明采用多個圓柱形真空容器,在空間上呈反E型分布并形成真空容器內(nèi)的復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)。激波風(fēng)洞反E型布置的消波真空罐由四個圓柱形真空罐組成,其中一個主真空罐1與激波風(fēng)洞試驗(yàn)段連通,另一端連接與一個豎置的圓柱形真空罐4中心區(qū)域,在主真空罐1兩側(cè)分別布置兩個副真空罐2、3,它們的一端與豎置真空罐4連通,另一端封閉。四個真空罐在空間上呈現(xiàn)反E型空間布置,真空罐內(nèi)部空間形成連通的空間并具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),從而有利于消波和延緩啟動激波和反射激波干擾試驗(yàn)段試驗(yàn)氣流的時間。各真空罐之間的連通可以是法蘭連接,也可以是直接的對接焊接連接。如圖2所示,本發(fā)明在真空容器內(nèi)使用了多連通空間,當(dāng)入射激波沿箭頭A方向由主真空罐1進(jìn)入復(fù)雜結(jié)構(gòu)的多連通空間后,將在壁面上發(fā)生激波反射和繞射現(xiàn)象,圖2中的 5即為反射激波,這些現(xiàn)象與附面層的相互作用會導(dǎo)致激波的快速衰減和激波傳播速度的下降,衰減后的激波在真空容器端部反射后,進(jìn)一步與容器中的復(fù)雜流動現(xiàn)象發(fā)生相互作用,進(jìn)一步衰減和速度降低,這樣,通過本發(fā)明的結(jié)構(gòu)就可以實(shí)現(xiàn)真空容器內(nèi)的消波和延緩啟動激波和反射激波干擾。另外, 本發(fā)明可以設(shè)置更多和更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),根據(jù)空間布置和系統(tǒng)復(fù)雜度來定,例如,副真空罐可以是3個、4個,甚至是5個、6個,分布在豎置的真空罐4上,并且可以是繞豎置的真空罐4的周向分布,與主真空罐1不在一個面上。
權(quán)利要求
1.一種具有消波結(jié)構(gòu)的激波風(fēng)洞真空罐裝置,其特征在于,該裝置包括水平主真空罐和豎真空罐,水平主真空罐的一端與激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段連通,另一端與豎真空罐相連通;在所述豎真空罐上還連通設(shè)置有一個以上的水平副真空罐,所述水平副真空罐的另一端封閉。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述水平副真空罐為2個,分列于所述水平主真空罐的上下兩側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置,其特征在于,所述水平副真空罐與所述水平主真空罐位于同一垂直面上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有消波結(jié)構(gòu)的激波風(fēng)洞真空罐裝置,該裝置包括水平主真空罐和豎真空罐,水平主真空罐的一端與激波風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段連通,另一端與豎真空罐相連通;在所述豎真空罐上還連通設(shè)置有一個以上的水平副真空罐,所述水平副真空罐的另一端封閉。本發(fā)明通過在水平主真空罐的一端連通設(shè)置豎真空罐,并在豎真空罐上連通設(shè)置1個以上的水平副真空罐,真空罐內(nèi)部空間形成連通的空間并具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu),從而有利于消波和延緩啟動激波和反射激波干擾試驗(yàn)段試驗(yàn)氣流的時間。
文檔編號G01M9/04GK102305700SQ20111024788
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者俞鴻儒, 劉云峰, 姜宗林, 趙偉 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所