一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于斜爆震实验技术领域，特别涉及一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置，解决了现有结构解决边界层造成的斜爆震提前起爆、爆震波前传问题时，大多基于孔状主动抽吸，结构复杂的问题。该装置的特殊在于：主体结构包括主体结构板及固连在其右端外侧上方的悬臂；主体结构板前后两端对称设置有上面设有多行定位滑槽的泄流槽高度定位外板；调节结构包括斜劈和调节框；斜劈左端为楔形结构，右端为平板状结构；平板状结构前后两端对称设置有上面设有多行螺纹通孔的泄流槽高度定位内板；调节框固连在平板状结构的上方且套装在悬臂上；将不同行定位滑槽和螺纹通孔连接，实现对斜劈平面与主体结构板下板面间距离即泄流槽高度的调整。即泄流槽高度的调整。即泄流槽高度的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置


[0001]本专利技术属于斜爆震实验
，特别涉及一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置。

技术介绍

[0002]爆震是一种高马赫数领域中具有很大潜力的燃烧组织模式，斜爆震是基于斜劈诱导，其后产生激波，与燃烧波耦合后形成斜爆震波。斜爆震发动机是利用斜爆震燃烧组织模式产生推力的推进装置。相比其他类型的吸气式发动机，有其独特的自增压燃烧，燃烧速率快；近似定容燃烧，比定压燃烧有着更高的能量利用效率和热力循环效率，比冲性能高，可以进一步优化发动机的推力性能；因其没有传统意义上的燃烧室，只需斜劈诱导燃烧，有着更短的燃烧室、更小的结构质量和热防护压力，实现发动机结构的进一步简化和轻量化。简言之，将斜爆震作为高超声速飞行器的燃烧释热方式，有望突破目前吸气式发动机工作马赫数上限，会有无限的发展潜力。
[0003]在斜劈诱导斜爆震的过程中，斜劈前的边界层发展对于爆震波的形成和驻定有着很大的影响。杜鹏等
[1]通过对基于煤油燃料的斜爆震发动机数值模拟发现，激波与边界层的作用能够加速斜爆震的起爆过程。C.Li等
[2]通过氢气/空气混合气的数值模拟，研究了边界层对斜爆震结构的影响，发现边界层能够提高激波能量导致诱导区温度升高，使得斜爆震提前产生。王爱峰等
[3]通过氢气/空气的数值模拟研究了黏性和边界层对爆震结构的影响，黏性状态下爆震波角更小，爆震提前发生。可以看到，边界层对斜爆震波的形成有一定的促进作用，造成爆震提前发生，但有时会前传。/>[0004]边界层抽吸，有助于爆震波的稳定驻定，避免前传等不利因素的出现。袁雪强等
[4]专利技术了一种将超燃与爆震相结合的高超声速飞行器，用于诱导斜爆震的斜劈表面设置有主动抽吸孔，抽吸阀门打开后能够抽吸波后产物，促进爆震波起爆和抑制爆震波前传。蔡晓东等
[5]专利技术了一种爆震稳定控制系统，通过对爆震波的实时监控来调整边界层抽吸位置，实现爆震波的动态稳定与高效燃烧。滕宏辉等
[6]提供了一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法及装置，在燃烧室壁面设置主动抽吸孔。以上专利技术均基于孔状主动抽吸，需动态检测与实时调整，结构较为复杂。
[0005]下面是对于上述
技术介绍
中引用的引证文件的说明：
[0006][1]杜鹏,薛瑞,王晨,等.基于煤油燃料的斜爆轰发动机性能数值模拟[J/OL].航空动力学报,2022,1
‑
11.DOI:10.13224/j.cnki.jasp.20210670.
[0007][2]Li C,Kailasanath K,Oran E S.Effects of boundary layers on oblique
‑
detonation structures[C].Aerospace Sciences Meeting,2013.
[0008][3]王爱峰,滕宏辉,赵伟,等.边界层对驻定斜爆轰结构和稳定性的影响[J].科学技术与工程,2013,13(23):6781
‑
6787.
[0009][4]袁雪强,刘卫东,刘世杰,林志勇,苗世坤,张海龙,张多.爆震燃烧室、超燃冲压发动机及高超声速飞行器[P].中国湖南省：CN113048516A,2021
‑
06
‑
29.
[0010][5]蔡晓东,梁剑寒,林志勇,刘世杰,陈伟强.基于边界抽吸的超燃冲压发动机爆震稳定控制系统[P].中国湖南省：CN109441662A,2019
‑
03
‑
08.
[0011][6]滕宏辉,王宽亮.一种斜爆震发动机燃烧室喷管一体化控制方法及装置[P].中国北京市：CN112761817A,2021
‑
05
‑
07.

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置，以解决现有的边界层抽吸结构解决边界层造成的斜爆震提前起爆、爆震波前传问题时，其大多基于孔状主动抽吸，需动态检测与实时调整，结构较为复杂的技术问题。
[0013]本专利技术所采用的技术方案是，一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置，其特殊之处在于：
[0014]包括主体结构和调节结构；
[0015]所述主体结构包括水平设置的主体结构板和固连在主体结构板右端外侧上方的悬臂；所述主体结构板的前后两端对称设置有板面向其上方一侧延伸的泄流槽高度定位外板；
[0016]所述调节结构包括斜劈和调节框；
[0017]所述斜劈的左端为左尖右大且斜劈斜面位于下方的楔形结构，所述斜劈的右端为平板状结构；所述平板状结构的前后两端对称设置有板面向其上方一侧延伸的泄流槽高度定位内板；所述调节框固连在所述平板状结构的上方板面上；
[0018]所述调节框套装在悬臂上，可沿悬臂左右滑动；所述楔形结构位于主体结构板下方，且其上方的斜劈平面与主体结构板下板面平行；定义斜劈平面与主体结构板下板面之间的距离为泄流槽高度；
[0019]两个泄流槽高度定位内板卡装在两个泄流槽高度定位外板之间；在两个泄流槽高度定位外板上设置有前后对称的多行沿上下方向排布的左右延伸的定位滑槽；在两个泄流槽高度定位内板上设置有前后对称的多行沿上下方向排布的且每行为多个的螺纹通孔；通过定位螺钉将不同行的定位滑槽和螺纹通孔分别连接，实现泄流槽高度的调整。
[0020]进一步地，还包括泄流槽固定条；
[0021]斜劈右端的所述平板状结构与斜劈左端的所述楔形结构相交于所述楔形结构的大端下方一侧；
[0022]所述泄流槽固定条为L形；所述L形的一条边沿左右方向设置并与所述斜劈平面相切，夹在斜劈平面与主体结构板下板面之间，且该边的上下表面平行，沿上下方向的厚度等于泄流槽高度；所述L形的另一条边勾在斜劈左端的所述楔形结构的大端对应的竖直平面上，与所述斜劈可拆卸连接；所述泄流槽固定条依据需要的泄流槽高度选用，用以对泄流槽高度进行精准控制，并对边界层泄流气体进行导流。
[0023]进一步地，还包括定位垫；
[0024]所述定位垫包括定位垫长板和定位垫固定板；所述定位垫固定板固连在定位垫长板的右端端部，二者的板面垂直且定位垫固定板的板面与定位垫长板的右端端面相切；
[0025]所述定位垫长板插装在悬臂上表面与调节框内侧上表面之间，且定位垫固定板的左侧板面与悬臂的右端面和调节框的右端面相切；定位垫长板沿左右方向的长度尺寸与调
节框沿左右方向的长度尺寸相适配，定位垫长板沿前后方向的宽度尺寸与调节框内腔沿前后方向的尺寸相适配；定位垫长板沿上下方向的厚度尺寸依据需要的泄流槽高度选用，用以将悬臂上表面与调节框内侧上表面之间的上下方向填充至无间隙，与所述泄流槽固定条配合，起到对调节结构和主体结构之间上下方向的定位作用；
[0026]在所述调节框的上表面上设置有调节框上方螺纹孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置，其特征在于：包括主体结构(1)和调节结构(2)；所述主体结构(1)包括水平设置的主体结构板(1
‑
2)和固连在主体结构板(1
‑
2)右端外侧上方的悬臂(1
‑
3)；所述主体结构板(1
‑
2)的前后两端对称设置有板面向其上方一侧延伸的泄流槽高度定位外板(1
‑
7)；所述调节结构(2)包括斜劈(2
‑
1)和调节框(2
‑
6)；所述斜劈(2
‑
1)的左端为左尖右大且斜劈斜面(2
‑
2)位于下方的楔形结构，所述斜劈(2
‑
1)的右端为平板状结构；所述平板状结构的前后两端对称设置有板面向其上方一侧延伸的泄流槽高度定位内板(2
‑
9)；所述调节框(2
‑
6)固连在所述平板状结构的上方板面上；所述调节框(2
‑
6)套装在悬臂(1
‑
3)上，可沿悬臂(1
‑
3)左右滑动；所述楔形结构位于主体结构板(1
‑
2)下方，且其上方的斜劈平面(2
‑
3)与主体结构板下板面(1
‑
9)平行；定义斜劈平面(2
‑
3)与主体结构板下板面(1
‑
9)之间的距离为泄流槽高度；两个泄流槽高度定位内板(2
‑
9)卡装在两个泄流槽高度定位外板(1
‑
7)之间；在两个泄流槽高度定位外板(1
‑
7)上设置有前后对称的多行沿上下方向排布的左右延伸的定位滑槽(1
‑
8)；在两个泄流槽高度定位内板(2
‑
9)上设置有前后对称的多行沿上下方向排布的且每行为多个的螺纹通孔(2
‑
10)；通过定位螺钉(2
‑
11)将不同行的定位滑槽(1
‑
8)和螺纹通孔(2
‑
10)分别连接，实现泄流槽高度的调整。2.根据权利要求1所述的基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置，其特征在于：还包括泄流槽固定条(4)；斜劈(2
‑
1)右端的所述平板状结构与斜劈(2
‑
1)左端的所述楔形结构相交于所述楔形结构的大端下方一侧；所述泄流槽固定条(4)为L形；所述L形的一条边沿左右方向设置并与所述斜劈平面(2
‑
3)相切，夹在斜劈平面(2
‑
3)与主体结构板下板面(1
‑
9)之间，且该边的上下表面平行，沿上下方向的厚度等于泄流槽高度；所述L形的另一条边勾在斜劈(2
‑
1)左端的所述楔形结构的大端对应的竖直平面上，与所述斜劈(2
‑
1)可拆卸连接；所述泄流槽固定条(4)依据需要的泄流槽高度选用，用以对泄流槽高度进行精准控制，并对边界层泄流气体进行导流。3.根据权利要求2所述的基于斜爆震实验的可变斜劈边界层泄流高度的装置，其特征在于：还包括定位垫(3)；所述定位垫(3)包括定位垫长板(3
‑
1)和定位垫固定板(3
‑
2)；所述定位垫固定板(3
‑
2)固连在定位垫长板(3
‑
1)的右端端部，二者的板面垂直且定位垫固定板(3
‑
2)的板面与定位垫长板(3
‑
1)的右端端面相切；所述定位垫长板(3
‑
1)插装在悬臂(1
‑
3)上表面与调节框(2
‑
6)内侧上表面之间，且定位垫固定板(3
‑
2)的左侧板面与悬臂(1
‑
3)的右端面和调节框(2
‑
6)的右端面相切；定位垫长板(3
‑
1)沿左右方向的长度尺寸与调节框(2
‑
6)沿左右方向的长度尺寸相适配，定位垫长板(3
‑
1)沿前后方向的宽度尺寸与调节框(2
‑
6)内腔沿前后方向的尺寸相适配；定位垫长板(3
‑
1)沿上下方向的厚度尺寸依据需要的泄流槽高度选用，用以将悬臂(1
‑
3)上表面与调节框(2
‑
6)内侧上表面之间的上下方向填充至无间隙，与所述泄流槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱韶华，黄铎铎，刘冰，秦飞，叶进颖，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：