[发明专利]高超声速溢流液膜冷却膜厚测量探头的标定装置

说明书

本发明提供了高超声速溢流液膜冷却膜厚测量探头的标定装置，包括：基座；测量架，安装在所述基座上，为U形且开口朝向水平方向；水槽，水平安装在所述测量架的下支座上，带有容纳液体的凹槽，在底部设置有安装测量探头的通孔；螺旋测微杆，安装在所述测量架的上支座上且与所述水槽垂直；调节块，安装在所述螺旋测微杆靠近所述水槽的一端且与所述水槽平行。本发明可以通过调节块实现任意液膜厚度调节，满足不同标定实验要求，通过螺旋测微杆可以对调节块实现细微调节，提高调节的液膜厚度精度，解决了测量探头输出特性不确定的问题。

技术领域

本发明涉及飞行器热防护领域，特别是涉及一种用于高超声速条件下形成的溢流液膜厚度测量探头的标定装置。

背景技术

高超声速飞行器飞行过程中面临着严酷的热环境，飞行器机翼和尾翼的前缘、发动机进气道前缘、局部突起物以及观察窗等曲率半径较小的前缘部位的热防护效果成为限制飞行器发展的瓶颈，需结合主动冷却技术提高热防护系统的防热性能。

目前新出现的溢流液膜冷却是一种新型的主动冷却方案，冷却液以溢流的方式流出，而后在物体表面摩阻的作用下展布成液膜，形成热缓冲层隔离外部的高温气体，液膜的蒸发过程还可进一步降低物面热流，从而有效保护飞行器。溢流液膜冷却性能研究中，液膜厚度是最基本的特征参数，可以利用电导耦合法进行测量。

电导测量探头的输出性能受液膜厚度、探头形状及几何尺寸等参数影响，造成测量探头输出特性难以用解析函数表述，因此，在开展实验测量前需要对测量探头的输出特性进行实际标定，才能在实际测量时获取到液膜的真实厚度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于测量高超声速条件下形成的溢流液膜厚度测量探头的标定装置。

特别地，本发明一个实施方式提供一种高超声速溢流液膜冷却膜厚测量探头的标定装置，包括：

基座；

测量架，安装在所述基座上，为U形且开口朝向水平方向；

水槽，水平安装在所述测量架的下支座上，带有容纳液体的凹槽，在底部设置有安装测量探头的通孔；

螺旋测微杆，安装在所述测量架的上支座上且与所述水槽垂直；

调节块，安装在所述螺旋测微杆靠近所述水槽的一端且与所述水槽平行。

在本发明的一个实施方式中，所述水槽的通孔孔位中心到所述凹槽边缘的距离至少为测量探头直径的两倍。

在本发明的一个实施方式中，所述水槽的凹槽深度至少为所述调节块厚度的两倍。

在本发明的一个实施方式中，所述螺旋测微杆包括与所述测量架固定的调节筒，和安装在调节筒内的调节杆，以及调节调节杆升降的调节螺栓。

在本发明的一个实施方式中，所述螺旋测微杆还包括将所述调节杆锁定在调节后位置的锁定装置。

在本发明的一个实施方式中，所述水槽的凹槽形状为矩形或圆形，所述调节块的形状和尺寸与所述凹槽的形状对应。

在本发明的一个实施方式中，所述水槽和所述调节块采用有机玻璃制作，所述基座和所述测量架采用不锈钢制作。

在本发明的一个实施方式中，在所述基座上安装有调节所述基座水平的基座调节装置，所述基座调节装置有四个且分别安装在所述基座底部的四个对称位置处，包括两端带有相反螺旋的螺杆，和分别拧在螺杆两端实现支撑和固定作用的套筒。

在本发明的一个实施方式中，在所述测量架上安装有调节所述水槽水平状态的水槽调节装置，所述水槽调节装置有四个且分别安装在所述水槽底部的四个对称位置处，包括两端带有相反螺旋的螺杆，分别拧在螺杆两端实现支撑和固定作用的套筒。