CN103033334A - 一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置 - Google Patents

Abstract

一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，由流量计部分和调节阀部分组成。调节阀部分通过电机和减速机驱动节流装置沿滚珠丝杠运动，对管道内的流通面积进行控制，而流量计部分上的总压耙和静压孔与外部电子压力扫描阀等设备相连，测量出此时的总、静压，进而计算出该时刻管道内的气流流量。本发明结构简洁，主要元件的参数经过气动设计或计算取得，安装、拆卸方便，同时能准确控制和测量射入或抽出的流量参数，适用于FL-3风洞的各种进气道试验。

Description

一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置

技术领域

    本发明涉及航空航天气动力试验技术领域，特别是涉及用于准确控制和测量飞机进气道模型内气流流量的航空航天流量测量控

制试验装置。

背景技术

航空航天飞行器的进气道模型试验是风洞试验的一个重要组成部分，它能有效的验证飞行器进气道的性能，提供与发动机相配的试验数据，同时对于进气道隐身性能、减少进气道阻力等方面提供有价值的参考。而进气道试验流量测量与控制试验设备是航空航天风洞试验必不可少的试验装置，它能有效准确的提供进气道试验数据。

发明内容

本发明是针对航空航天风洞进气道试验而设计的一种新型风洞进气道试验流量测量与控制设备，其目的准确有效的测出航空航天飞行器、导弹等进气道模型的内流流量。

采用的技术方案是：

一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，由流量计部分和调节阀部分两部分组成。所述的流量计部分包括入口段、整流锥、整流等直段、整流网、蜂窝器、后置整流网、总压耙、整流收缩段、喷嘴段、静压孔、扩散段。入口段内设整流锥，入口段为前端直径较小，

后端直径较大的结构，其后端连接整流等直段，整流锥以其后端固定在入口段与整流等直段之间，整流网、蜂窝器和后置整流网依次安装在整流等直段内。所述总压耙共有四个，周向均布安装在整流等直段后端部，每个总压耙上有五个总压管，用于总压测量。整流收缩段结构与入口段结构相反，其前端与整流等直段连接，后端与喷嘴段连接，喷嘴段上依次设有三个截面，每个截面上周向均布安装四个静压孔，用于流量计部分静压测量，喷嘴段后端与扩散段连接。所述的调节阀部分包括整流帽、支环、滚珠丝杠、零位开关、节流装置、节流段、减速机、电机、节流等直段、整流罩、节流收缩段。调节阀部分通过节流段前端连接流量计部分的扩散段，节流段后端连接节流等直段前端，节流等直段后端连接节流收缩段，节流段和节流等直段内装节流装置，节流装置通过减速机连接电机，滚珠丝杠前端支撑在节流段前端装有的支环上，滚珠丝杠后端连接节流装置，电机通过减速机带动节流装置沿着滚珠丝杠前后移动，与节流段形成流通面积控制。所述流量计部分的入口段连接进气道模型，调节阀部分的节流收缩段连接风洞外管道，构成一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置。

上述的入口段与整流等直段、整流等直段与整流收缩段、整流收缩段与喷嘴段、喷嘴段与扩散段、扩散段与节流段、节流段与节流等直段、节流等直段与节流收缩段通过法兰和螺栓连接固定并用O型圈密封。

上述的整流帽连接在节流装置前端，用于减少滚珠丝杠的扰流作用。

上述的零位开关装在节流段外壁上，用于限位节流装置的行程。

上述的整流罩罩装节流收缩段外，防止调节阀部分后端气流分离。

本发明结构简洁，主要元件的参数经过气动设计或计算取得，安装、拆卸方便，同时能准确控制和测量射入或抽出的流量参数，适用于风洞的各种进气道试验。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，由流量计部分和调节阀部分组成。所述的流量计部分包括入口段1、整流锥2、整流等直段3、整流网4、蜂窝器5、后置整流网6、总压耙7、整流收缩段8、喷嘴段9、静压孔10、扩散段11。入口段1内设整流锥2，入口段1为前端直径较小，后端直径较大的结构，其后端连接整流等直段3，与整流锥2配合，可以有效地降低气流流速，防止气流分离，从而在总压测量段获得更加均匀一致的气流，提高测量精度。整流锥2以其后端固定在入口段1与整流等直段3之间，整流网4、蜂窝器5和后置整流网6依次安装在整流等直段3内，它们的作用是打散大涡气流，使气流分布更加均匀，便于后续准确测量。整流收缩段8前端与整流等直段3连接，后端与喷嘴段9连接，喷嘴段9上依次设有三个截面，每个截面上周向均布安装四个静压孔10，用于流量计部分静压测量，喷嘴段9后端与扩散段11连接。所述的调节阀部分包括整流帽12、支环13、滚珠丝杠14、零位开关15、节流装置16、节流段17、减速机18、电机19、节流等直段20、整流罩21、节流收缩段22。调节阀部分通过节流段17前端连接流量计部分的扩散段11，节流段17后端连接节流等直段20前端，节流等直段20后端连接节流收缩段22，节流段17和节流等直段20内装节流装置16，节流装置16前端装有整流帽，用于减少滚珠丝杠的扰流作用。节流装置16通过减速机18连接电机19，滚珠丝杠14前端支撑在节流段17前端装有的支环13上，滚珠丝杠14后端连接节流装置16，电机19通过减速机18带动节流装置16沿着滚珠丝杠14前后移动，与节流段形成流通面积控制，进而控制流量计内的气流流量，节流段外壁上装有零位开关，用于限位节流装置的行程，防止节流装置16与节流段17相碰。整流罩21是防止调节阀部分后段气流分离。所述入口段1与整流等直段3、整流等直段3与整流收缩段8、整流收缩段8与喷嘴段9、喷嘴段9与扩散段11、扩散段11与节流段17、节流段17与节流等直段20、节流等直段20与节流收缩段22通过法兰和螺栓连接固定并用O型圈密封，这样安装、拆卸快速方便，易于维护。所述流量计部分的入口段1连接进气道模型，调节阀部分的节流收缩段22连接风洞外管道。构成一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置。 

工作原理

用工控计算机控制调节阀部的电机19，电机通过减速机18驱动节流装置16沿滚珠丝杠14运动，对管道内的流通面积进行控制，当节流装置16停止在滚珠丝杠14上某一点时，其与节流段17形成一个固定的流通面积，而此时流量计部的总压耙7和静压孔10测量该状态的总、静压，并与外部电子压力扫描阀设备相连，通过计算得出该时管道内的气流流量。流量测量完毕后，反馈信号给工控计算机，进而继续驱动节流装置运动，重复上面控制和测量过程直到完成试验要求。 

Claims (5)

1.一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，由流量计部分和调节阀部分组成，其特征在于所述的流量计部分包括入口段（1）、整流锥（2）、整流等直段（3）、整流网（4）、蜂窝器（5）、后置整流网（6）、总压耙（7）、整流收缩段（8）、喷嘴段（9）、静压孔（10）、扩散段（11），入口段（1）内设整流锥（2），入口段（1）为前端直径较小，后端直径较大的结构，其后端连接整流等直段（3），整流锥（2）以其后端固定在入口段（1）与整流等直段（3）之间，整流网（4）、蜂窝器（5）和后置整流网（6）依次安装在整流等直段（3）内，总压耙（7）共有四个，周向均布安装在整流等直段（3）后端部，每个总压耙上有五个总压管，用于总压测量，整流收缩段（8）结构与入口段（1）结构相反，其前端与整流等直段（3）连接，后端与喷嘴段（9）连接，喷嘴段（9）上依次设有三个截面，每个截面上周向均布安装四个静压孔（10），用于流量计部分静压测量，喷嘴段（9）后端与扩散段（11）连接；所述的调节阀部分包括整流帽（12）、支环（13）、滚珠丝杠（14）、零位开关（15）、节流装置（16）、节流段（17）、减速机（18）、电机（19）、节流等直段（20）、整流罩（21）、节流收缩段（22），调节阀部分通过节流段（17）前端连接流量计部分的扩散段（11），节流段（17）后端连接节流等直段（20）前端，节流等直段（20）后端连接节流收缩段（22），节流段（17）和节流等直段（20）内装节流装置（16），节流装置（16）通过减速机（18）连接电机（19），滚珠丝杠（14）前端支撑在节流段（17）前端装有的支环（13）上，滚珠丝杠（14）后端连接节流装置（16），电机（19）通过减速机（18）带动节流装置（16）沿着滚珠丝杠（14）前后移动，与节流段形成流通面积控制，所述流量计部分的入口段（1）连接进气道模型，调节阀部分的节流收缩段（22）连接风洞外管道。

2.根据权利要求1所述的一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，其特征在于所述的入口段（1）与整流等直段（3）、整流等直段（3）与整流收缩段（8）、整流收缩段（8）与喷嘴段（9）、喷嘴段（9）与扩散段（11）、扩散段（11）与节流段（17）、节流段（17）与节流等直段（20）、节流等直段（20）与节流收缩段（22）通过法兰和螺栓连接固定并用O型圈密封。

3.根据权利要求1所述的一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，其特征在于所述的整流帽（12）连接在节流装置（16）前端。

4.根据权利要求1所述的一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，其特征在于所述的零位开关（15）装在节流段（17）外壁上。

5.根据权利要求1所述的一种航空航天实用的流量测量与控制试验装置，其特征在于所述的整流罩（21）罩装节流收缩段（22）外。

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