一种高超声速变马赫数风洞的参数调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高超声速变马赫数风洞的参数调节装置及方法，包括加热器、氢气供应管道、氧气供应管道和两个空气供应管道，一空气供应管道和氧气供应管道通过空氧混合器连接后与加热器的喷注器的富氧空气入口连通，另一空气供应管道与加热器的掺混段连通，氢气供应管道与加热器的喷注器氢气入口连通，加热器的出口连接有变马赫数喷管，氢气供应管道、氧气供应管道和空气供应管道均沿气体流向依次设有减压器、压力传感器、可调文氏管和截止阀。本发明专利技术通过将出口气流参数与上游气体供应参数、喷管结构参数的相互耦合的复杂变化过程分解为多个独立的连续变化子过程，采用“减压阀+可调文氏管”的方式控制气体流量，实现出口气流参数的连续变化。流参数的连续变化。流参数的连续变化。

【技术实现步骤摘要】
一种高超声速变马赫数风洞的参数调节装置及方法


[0001]本专利技术涉及于高超声速试验风洞
，尤其涉及一种高超声速变马赫数风洞的参数调节装置及方法。

技术介绍

[0002]随着超声速飞行器，特别是高超声速飞行器技术研究的发展，高超声速风洞作为高超声速飞行器地面试验研究的主体设备，得到越来越多的关注。燃烧型高超声速变马赫数风洞是一种利用燃料与氧化剂燃烧的方式将空气加速到高超声速的试验装置，该装置通过燃料、氧化剂流量以及风洞喷管喉道大小等工作参数的连续改变，实现出口气流速度、流量、总温和总压等参数的连续变化，用于开展高超声速飞行器技术研究。
[0003]现有燃烧型高超声速风洞通常采用减压器或压力调节阀+固定喉道文氏管的方式控制气体供应流量，其工作原理是通过控制固定喉道文氏管上游的压力，实现对流经气体流量的控制。减压器方案对于加热器气体流量不变是可以满足需求的，而对于变马赫数风洞而言，其固定的压力输出无法实现气体流量的动态变化。对于调节阀方案，通过采集调节阀下游气体压力与压力设定值进行比较，利用 PID等控制方式，动态调整调节阀开度，实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高超声速变马赫数风洞的参数调节装置，其特征在于：包括加热器、氢气供应管道、氧气供应管道和两个空气供应管道，一空气供应管道和氧气供应管道通过空氧混合器连接后与加热器的喷注器的富氧空气入口连通，另一空气供应管道与加热器的掺混段连通，所述氢气供应管道与加热器的喷注器氢气入口连通，所述加热器的出口连接有变马赫数喷管，所述氢气供应管道、氧气供应管道和空气供应管道均沿气体流向依次设有减压器、压力传感器、可调文氏管和截止阀。2.一种高超声速变马赫数风洞的参数调节方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的参数调节装置，包括：S1、根据风洞出口气流参数确定燃烧加热所需的氢气、氧气和空气流量，进而确定各可调文氏管的喉道位置；S2、根据风洞出口气流参数确定变马赫数喷管的喉道位置；S3、将一段时间t内连续变化的风洞出口气流参数分解为若干时间段，根据拟合得到风洞出口气流参数和可调文氏管、变马赫数喷管的喉道位置的关系曲线获得每个时间段的风洞出口气流参数以及对应的可调文氏管、变马赫数喷管的喉道位置；S4、通过数值模拟和系统调试获得各工作介质分别从可调文氏管到喷管出口的延迟时间；S5、将步骤S3得到的每个时刻可调文氏管、变马赫数喷管的喉道位置数据和步骤S4得到的延迟时间输入控制系统，控制系统按照时间序列调控各可调文氏管及变马赫数喷管，实现风洞出口气流参数的连续变化；其中，P
t
为气流总压，T
t
为反应后气流温度，为气流总质量流量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何修杰，晏至辉，张旭，刘瓶超，王世茂，孙雅琪，袁勐，孙晓亮，翟晓飞，任宏宇，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所，
类型：发明
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