【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于变马赫数风洞用的联合低压排气系统相关领域，更具体地，涉及一种变马赫数风洞用联合抽吸排气系统。
技术介绍
1、常规风洞根据试验范围和运行经济性匹配引射器、真空机组和真空球罐中的一类设备接在风洞扩压器后方作为低压排气系统。
2、当试验需要极低的排气压力时，例如低密度风洞或极超声速风洞的排气总压在500～5000pa之间，一般采用真空球罐的作为排气系统。该方法利用小型真空机组长时间运行将球罐抽至低压后，再联通真空球罐和风洞洞体，通过缓慢调节联通处的真空调节阀维持排气压力恒定，当真空球罐压力达到使用上限后则停止试验。该方法试验排气压力可以设计的很低，但是受真空罐体积限制，试验时间较短，一般只有十几秒至几分钟不等，同时真空球罐抽吸真空需要漫长时间，因此试验准备时间也很长。如果采用连续抽吸真空机组和引射器作为排气系统，虽然能有效提高试验时间，但设备造价和运行的费用也会高出数倍，因此从风洞试验密度和经济性角度考虑通常在大型风洞设备中不会选取真空机组和引射器作为排气系统。
3、当试验需要较长的时间且排气压力较高，例如发动机海拔模拟舱、跨声速、超声速风洞等设备排气总压在30～80kpa之间，该类风洞和试验件通常需要试验较长时间才能得到有效数据。真空机组和引射器的抽吸流量和效率会随抽吸压力的提升而升高。另外，真空机组长期稳定运行对其设备损耗较小，连续运行的耗电量相比其他连续抽吸设备也更加经济。若选用真空球罐，为了延长运行时间，则需要提高球罐的体积或数量，对应造价也随之上涨。因此，真空机组和引射器更适用于高排气压
4、当试验需要较长时间且排气压力较低，如高超声速试车台和风洞，排气总压可以达到约5～10kpa。真空球罐受运行时长的限制，也不适用于该类设备。真空机组一般抽吸压力在20～80kpa时，抽吸压力每降低一半，机组规模会增加一倍，当在10～20kpa以下时，抽吸压力每降低一半，机组规模会增加2～3倍，此时排气压力已经超过了真空机组运行的高效区，因此排气压力较低时真空机组建设经济性会降低。引射器在气量足够的情况下可以长时间运行，其适用的排气压力范围也较广，基本可以覆盖5～100kpa，并且根据引射用气量压力、温度和引射器分级阶段匹配使用试验用的排气压力。然而，引射器随着抽吸压力的降低，其耗气量和规模也会随之提升，同时引射器受到上游气体的限制，需要庞大的附属系统作为支持，若采用空气引射器，则需要大型的空气压缩系统或高压空气存储系统，若采用燃气引射器，则需要建造燃气发生器及其对应的燃料存储和管理系统。因此，综合考虑，引射器在同性能设备中，造价最低，建设经济性更高，但是运行经济性较差，真空机组在同性能设备中，运行经济性较好，但是建设费用偏高。
5、不同于常规风洞和发动机试车台，变马赫数风洞的运行需要满足整个风洞的飞行马赫数-飞行海拔包络线，包络线中每个工况对应的排气系统的性能都不尽相同。一般同样规模的风洞中，高马赫数高海拔的飞行工况的和低马赫数低海拔飞行工况的排气流量和排气压力都有多倍差距，因此需要排气系统同时具备以下性能：长时间运行、性能可调、设备寿命长、设备造价低、设备运行经济性、快速启停。对此，需要针对变马赫数风洞的运行包线，设计一种联合抽吸排气系统使变马赫数风洞在全部工况下都能以最经济的方式建造并稳定运行。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，该系统通过多个引射器和低压排气设备之间进行的联动运行，使变马赫数风洞在全部工况下都能以最经济的方式建造并稳定运行。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，包括：
3、多级引射器，包括多个所述引射器，所有所述引射器串联连接，位于一端的所述引射器用于与扩压器连接，较高一级的所述引射器的所需气量为较低一级的所述引射器的所需气量的3-4倍；
4、多个低压排气设备，分别设置在相邻所述引射器的之间，所述低压排气设备与所述引射器并联连接。
5、可选地，所述多级引射器最多包括4个所述引射器。
6、可选地，所述低压排气设备为低压真空球罐或真空机组。
7、可选地，所述引射器为可调式引射器。
8、本专利技术提供了一种变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其有益效果在于：
9、1、该联合抽吸排气系统同时具备长时间运行、高低排气压力、性能可调、设备寿命长、设备造价低、快速启停的性能；
10、2、该联合抽吸排气系统可以通过调节并联设备位置和性能，灵活匹配场地占地面积、能源供应和已有设备的需求；
11、3、该联合抽吸排气系统可以根据不同试验工况及时调节自身运行模式，以最经济的方式运行。
12、本专利技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，所述多级引射器最多包括4个所述引射器。
3.根据权利要求1所述的变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，所述低压排气设备为低压真空球罐或真空机组。
4.根据权利要求1所述的变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，较高一级的所述引射器的所需气量为较低一级的所述引射器的所需气量的3-4倍。
5.根据权利要求1所述的变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，所述引射器为可调式引射器。
【技术特征摘要】
1.一种变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，所述多级引射器最多包括4个所述引射器。
3.根据权利要求1所述的变马赫数风洞用联合抽吸排气系统，其特征在于，所述低压排气设备为低压真...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞祥，舒宜丰，张振，冯滋宸，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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