用于高雷诺数高超声速风洞的气体活塞式加热器气动布局制造技术

本发明专利技术属于高超声速风洞设备领域，公开了一种用于高雷诺数高超声速风洞的气体活塞式加热器气动布局。气体活塞式加热器气动布局包括从下至上依次连通的冷罐和加热器缸体，加热器缸体外环绕发热元件；冷罐的内部空腔为冷腔，加热器缸体的内部空腔为热腔；冷罐的底面开有冷气入口，冷气入口直径远小于冷腔的内径；冷罐的顶面开有连通热腔的冷气出口，在冷气出口设置有导流台；加热器缸体的顶面开有热气出口。气体活塞式加热器气动布局采用冷气驱动热气的气体活塞驱动运行方式，能够确保热气出口的热气压力、温度恒定，同时可以充分利用热腔内部的超高压超高温热气，使得高雷诺数高超声速风洞有效运行时间延长，可达1秒至数十秒。秒。秒。

【技术实现步骤摘要】
用于高雷诺数高超声速风洞的气体活塞式加热器气动布局


[0001]本专利技术属于高超声速风洞设备领域，具体涉及一种用于高雷诺数高超声速风洞的气体活塞式加热器气动布局。

技术介绍

[0002]常规高超声速风洞通常用空气作试验介质，最大运行马赫数一般为10，气流最高总压12MPa，气流最高总温1082K，雷诺数较低。由于气体流速高，达到马赫数5至10，气流经喷管而剧烈膨胀将造成水蒸汽和二氧化碳发生凝结，造成流场的不均匀性，使得试验数据不准确，这在高超声速风洞气动试验中是不允许的。因此，在以高速空气为介质的常规高超声速风洞中需要设置加热器，将气流加热到所需要的防冷凝温度。常规高超声速风洞上采用的加热器通常分为两种类型，即：直热式加热器和蓄热式加热器。直热式加热器是气流与金属电阻带或者电阻丝等直接换热，实现气流加热；直热式加热器由金属发热元件（电阻带或者电阻丝）、隔热层、整体锻件式承压壳体组成。蓄热式加热器是通过金属发热元件预先加热内部蓄热体，然后气流与蓄热体换热，实现气流加热；蓄热式加热器由金属发热元件（铠装电热管）、金属蓄热体或者卵石床蓄热体、隔热层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于高雷诺数高超声速风洞的气体活塞式加热器气动布局，其特征在于，所述的气体活塞式加热器气动布局包括从下至上依次连通的冷罐和加热器缸体，加热器缸体外环绕发热元件（6）；冷罐的内部空腔为冷腔（2），加热器缸体的内部空腔为热腔（4）；冷罐的底面开有冷气入口（1），冷气入口（1）直径远小于冷腔（2）的内径；冷罐的顶面开有连通热腔（4）的冷气出口，在冷气出口设置有导流台（3）；加热器缸体的顶面开有热气出口（5）；冷气入口（1）、冷腔（2）、导流台（3）、热腔（4）、热气出口（5）和发热元件（6）同中心轴线；导流台（3）为旋成体，从下至上依次为头部（301）、过渡体（302）、导流板（303）、尾部（304）和挡流板（305）；头部（301）为圆柱体Ⅰ，头部（301）的下端面与冷腔（2）底面之间的垂直距离为H1，头部（301）的下端面的环向流通面积大于冷气入口（1）流通面积；过渡体（302）为直径下小上大的锥体；导流板（303）为从过渡体（302）的顶面向外水平延伸的圆环，导流板（303）的外径大于冷气出口的直径且小于冷腔（2）的内径，导流板（303）的顶面与冷腔（2）下表面之间的垂直距离为h，h＜H1，导流板（303）的上表面面与冷腔（2）的顶面之间的缝隙构成环向进气道；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈久芬，巢根明，许晓斌，蒋万秋，范孝华，刘枫，邹东阳，侯峰伟，张云，龚秀川，
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：