A supersonic heat exchanger consists of a temperature simulation unit connected by a pipeline and a supersonic nozzle; the temperature simulation unit includes a tube body and a shell, the tube body is inside the shell, the tube body is the first medium channel, and the space between the outer wall of the tube body and the inner wall of the shell forms a second medium channel; the inlet of the first medium channel is connected with the first medium source through the pipeline, and the outlet is connected with the outside. The inlet of the second medium channel is connected with the second medium source, and the outlet is connected with the straight section of the inlet of the supersonic nozzle. The utility model sets a Laval-type supersonic nozzle between the temperature simulation unit and the engine intake port to simulate the supersonic intake state of the supersonic engine during the ground test of the supersonic engine and the engine. At the same time, the calculating formula for the stable working state of the supersonic nozzle can accurately determine the time when the supersonic nozzle enters the stable working state. It greatly shortens the test time, reduces the test cost and avoids energy waste.
【技术实现步骤摘要】
一种超音速换热器
本技术涉及试验测量
,尤其是一种超音速换热器。
技术介绍
换热器又称热交换器,是冷热流体间进行换热的设备,在化工、石油、动力、食品等部门,换热器广泛用作加热器、冷却器和冷凝器。对于发动机试车台,换热器也是关键部件,其用于加热发动机模拟实验的进气,在发动机多状态验证试验中,要求一组进气参数达到一个状态点的设定值并稳定后,记录其性能参数和/或考核其性能后进入下一个状态点的试验。随着发动机的日趋成熟,超音速发动机的应用日趋广泛,在此基础上,用于飞机尤其是无人机的超音速发动机以及发动机地面试验时,发动机进气系统需要模拟超音速发动机的超音速进气状态,现有发动机试车台技术,对于超音速发动机进气模拟尚无成熟技术;此外,现有使用换热器加热发动机模拟实验的进气时,没有准确的方法确定换热器是否进入稳定工作状态,即无法准确确定被加热的发动机进气的温度是否进入稳定状态,只能通过大幅提高换热器在一个状态点的运行时间的方式保证换热器进入稳定工作状态,导致试验时间大幅增长,试验成本大幅提高,同时也造成了能源浪费。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供一种超音速换热器。本技术的技术解决方案是:一种超音速换热器,包括管路连通的温度模拟单元和超音速喷管;温度模拟单元包括管体和壳体,管体位于壳体内部,管体内为第一介质通道,管体的外壁与壳体的内壁之间的空间形成第二介质通道;超音速喷管包括依次同轴固定连接的入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段;入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段均为中空回转体,入口等直段,亚音速 ...
【技术保护点】
1.一种超音速换热器,其特征在于,包括管路连通的温度模拟单元和超音速喷管;温度模拟单元包括管体和壳体,管体位于壳体内部,管体内为第一介质通道,管体的外壁与壳体的内壁之间的空间形成第二介质通道;超音速喷管包括依次同轴固定连接的入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段;入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段均为中空回转体,入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段的回转轴相同;亚音速收敛段的内部流道为连续收缩的圆弧的轴回转曲面,初始超音速膨胀段的内部流道为连续扩张的圆弧的轴回转曲面,超音速膨胀段的内部流道为圆台面;亚音速收敛段内部流道连续收缩圆弧的半径与初始超音速膨胀段内部流道连续扩张圆弧的半径相同,亚音速收敛段和初始超音速膨胀段的内部流道连接截面为喉道的截面;超音速膨胀段的内部流道圆台的母线与初始超音速膨胀段内部流道连续扩张圆弧的尾端相切;第一介质通道的入口通过管路与第一介质源连通,出口与外界连通;第二介质通道的入口与第二介质源连通,出口与超音速喷管的入口等直段连通。
【技术特征摘要】
1.一种超音速换热器,其特征在于,包括管路连通的温度模拟单元和超音速喷管;温度模拟单元包括管体和壳体,管体位于壳体内部,管体内为第一介质通道,管体的外壁与壳体的内壁之间的空间形成第二介质通道;超音速喷管包括依次同轴固定连接的入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段;入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段均为中空回转体,入口等直段,亚音速收敛段,初始超音速膨胀段和超音速膨胀段的回转轴相同;亚音速收敛段的内部流道为连续收缩的圆弧的轴回转曲面,初始超音速膨胀段的内部流道为连续扩张的圆弧的轴回转曲面,超音速膨胀段的内部流道为圆台面;亚音速收敛段内部流道连续收缩圆...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙建,周培好,康宏博,
申请(专利权)人:北京航天三发高科技有限公司,
类型:新型
国别省市:北京,11
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