一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架制造技术

本发明专利技术公开了一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架。该流场校测排架包括从前至后顺序连接的排架前缘和排架后梁，排架前缘为尖劈，排架后梁为长方体；测试探针位于对称中心面上，测试探针从排架前缘插入排架后梁并固定；排架前缘内设置有冷却通道，冷却水从排架前缘的一侧流入另一侧面流出，对排架前缘、测试探针和排架后梁进行冷却。排架前缘开有锥型通孔，测试探针的前端设置有球形突起，前端密封方式为线密封。排架后梁的对称中心面上开有台阶通孔，台阶通孔的后端密封方式为面密封。该流场校测排架能够同时实现测试探针和流场校测排架冷却，满足了高超声速高温风洞流场校测需求，确保了校测安全。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架
本专利技术属于高超声速风洞
，具体涉及一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架。
技术介绍
高超声速高温风洞是开展高超声速飞行器关键技术研究的重要地面试验设备之一，该类风洞能够模拟飞行弹道的马赫数、总焓、动压等参数。风洞流场校测是保证风洞试验数据正确可靠的一项基础性工作，对风洞流场性能参数的充分和正确解读，关系到对风洞试验数据不确定度的正确认识，并将最终影响风洞试验数据在飞行器设计等终端产品中的应用。在高超声速高温风洞进行流场校测时，通常将流场校测排架安装在喷管出口的试验流场中，通过安装在流场校测排架上的测试探针获得试验流场数据。由于高超声速高温风洞气流总温较高，超过测试探针使用的不锈钢等常规材料的熔点，如不采取冷却措施，测试探针和流场校测排架均有可能被烧毁。为了避免测试探针和流场校测排架在高超声速高温风洞校测中被烧毁，当前，亟需发展一种专用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架。本专利技术公开了一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架，其特点是：所述的流场校测排架包括从前至后顺序连接的排架前缘和排架后梁，排架前缘为尖劈，排架后梁为长方体，尖劈的劈背与长方体的前端面光滑过渡，排架前缘和排架后梁共对称中心面；测试探针位于对称中心面上，测试探针从排架前缘插入排架后梁，测试探针与排架前缘和排架后梁分别密封固定；排架前缘内设置有空腔，空腔构成冷却通道，冷却水从排架前缘的一个侧面流入冷却通道，从另一个侧面流出冷却通道，对排架前缘、测试探针和排架后梁进行冷却。进一步地，所述的排架前缘开有锥型通孔，测试探针的前端设置有球形突起，在测试探针插入排架前缘的过程中，球形突起装卡在锥型通孔内，接触面形成前端密封面。进一步地，所述的排架后梁的对称中心面上开有台阶通孔，通孔Ⅰ的内径为R1，通孔Ⅱ的内径为R2，R1＜R2，测试探针与通孔Ⅰ之间间隙配合，测试探针与通孔Ⅱ通过压紧密封块间隙配合，测试探针的末端通过连接接头连接测压软管。进一步地，所述的压紧密封块的前端还设置有O形密封圈，O形密封圈所在的位置为后端密封面。进一步地，所述的排架前缘的材质为高温合金或不锈钢，排架后梁的材质为不锈钢，测试探针的材质为铜合金。本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架的前端密封方式为线密封，测试探针前端的球形突起在插入排架前缘的锥型通孔过程中实现线接触，再通过测试探针后端的连接接头锁紧实现线密封，线密封不需要密封圈、密封剂辅助密封，特别适合应用于高超声速高温风洞试验流场的特殊环境。本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架的前端密封方式为面密封，经冷却水冷却后，测试探针后端的温度降低，满足O形密封圈的温度使用要求，压紧密封块将O形密封圈压紧在测试探针的后端密封面上，能够实现测试探针的轴向和径向两个方向的密封。本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架能够同时实现测试探针和流场校测排架冷却，满足了高超声速高温风洞流场校测需求，确保了校测安全。附图说明图1为本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架的结构示意图。图2为本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架中的排架前缘、排架后梁的安装截面剖视图；图3为本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架中的测试探针剖视图；图4为本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架中的前端密封面剖视图；图5为本专利技术的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架中的后端密封面剖视图。图中，1.排架前缘2.排架后梁3.测试探针4.冷却通道5.O形密封圈6.压紧密封块7.连接接头；301.前端密封面302.后端密封面。具体实施方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术。如图1～图3所示，本专利技术的一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架包括从前至后顺序连接的排架前缘1和排架后梁2，排架前缘1为尖劈，排架后梁2为长方体，尖劈的劈背与长方体的前端面光滑过渡，排架前缘1和排架后梁2共对称中心面；测试探针3位于对称中心面上，测试探针3从排架前缘1插入排架后梁2，测试探针3与排架前缘1和排架后梁2分别密封固定；排架前缘1内设置有空腔，空腔构成冷却通道4，冷却水从排架前缘1的一个侧面流入冷却通道4，从另一个侧面流出冷却通道4，对排架前缘1、测试探针3和排架后梁2进行冷却。进一步地，如图2所示，所述的排架前缘1开有锥型通孔，测试探针3的前端设置有球形突起，在测试探针3插入排架前缘1的过程中，球形突起装卡在锥型通孔内，接触面形成如图4所示的前端密封面301。进一步地，如图3所示，所述的排架后梁2的对称中心面上开有台阶通孔，通孔Ⅰ的内径为R1，通孔Ⅱ的内径为R2，R1＜R2，测试探针3与通孔Ⅰ之间间隙配合，测试探针3与通孔Ⅱ通过压紧密封块6间隙配合，测试探针3的末端通过连接接头7连接测压软管。进一步地，所述的压紧密封块6的前端还设置有O形密封圈5，O形密封圈5所在的位置为如图5所示的后端密封面302。进一步地，所述的排架前缘1的材质为高温合金或不锈钢，排架后梁2的材质为不锈钢，测试探针3的材质为铜合金。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例1本实施例的排架前缘1的尖劈顶角40°，壁厚3mm，圆弧半径R6；排架前缘1内腔的冷却通道4圆弧半径R4；冷却通道4内的冷却水流速约10m/s，冷却水压力1.0MPa。本实施例的排架前缘1的材质为高温合金，排架后梁2的材质为不锈钢，测试探针3的材质为导热性能良好的铜合金。尽管本专利技术的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本专利技术的领域。对于熟悉本领域的人员而言，在不脱离本专利技术原理的前提下，可容易地实现另外的改进和润饰，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本专利技术并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架，其特征在于：所述的流场校测排架包括从前至后顺序连接的排架前缘(1)和排架后梁(2)，排架前缘(1)为尖劈，排架后梁(2)为长方体，尖劈的劈背与长方体的前端面光滑过渡，排架前缘(1)和排架后梁(2)共对称中心面；测试探针(3)位于对称中心面上，测试探针(3)从排架前缘(1)插入排架后梁(2)，测试探针(3)与排架前缘(1)和排架后梁(2)分别密封固定；排架前缘(1)内设置有空腔，空腔构成冷却通道(4)，冷却水从排架前缘(1)的一个侧面流入冷却通道(4)，从另一个侧面流出冷却通道(4)，对排架前缘(1)、测试探针(3)和排架后梁(2)进行冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架，其特征在于：所述的流场校测排架包括从前至后顺序连接的排架前缘(1)和排架后梁(2)，排架前缘(1)为尖劈，排架后梁(2)为长方体，尖劈的劈背与长方体的前端面光滑过渡，排架前缘(1)和排架后梁(2)共对称中心面；测试探针(3)位于对称中心面上，测试探针(3)从排架前缘(1)插入排架后梁(2)，测试探针(3)与排架前缘(1)和排架后梁(2)分别密封固定；排架前缘(1)内设置有空腔，空腔构成冷却通道(4)，冷却水从排架前缘(1)的一个侧面流入冷却通道(4)，从另一个侧面流出冷却通道(4)，对排架前缘(1)、测试探针(3)和排架后梁(2)进行冷却。


2.根据权利要求1所述的用于高超声速高温风洞具有冷却结构的流场校测排架，其特征在于：所述的排架前缘(1)开有锥型通孔，测试探针(3)的前端设置有球形突起，在测试探针(3)插入排架前缘(1)的过程中，球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾令国，伍军，李向东，部绍清，张林，蒲旭阳，李宏斌，任虎，周鑫，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51