[发明专利]一种用于风洞中流道壁面切应力的测量装置

说明书

本发明公开了一种用于风洞中流道壁面切应力的测量装置，包括壳体和储气腔；所述壳体，开口向上，上端设有气膜板；所述气膜板与所述壳体之间形成密封空腔；所述空腔内设有与所述气膜板连接的光轴，以及测量所述气膜板壁面切应力的测力传感器；所述光轴上套设有与所述壳体底部相连接的轴承，所述气膜板相对所述壳体底部沿风洞气流方向相对移动；所述储气腔设置在所述壳体的前端，且所述气膜板连通，用于为所述气膜板提供气膜。本发明的测量装置具有抗外界干扰能力强、测量精度高的特点，可有效隔离外界震动、主气流干扰；该装置测量范围域广，可在多马赫数状态下，进行切应力的测量研究。

技术领域

本发明属于超声速风洞技术领域。更具体地，涉及一种用于风洞中流道壁面切应力的测量装置。

背景技术

超燃冲压发动机作为超声速飞行器的主要动力装置之一，具备飞行器一体化设计的特点，其产生的推阻力受到飞行高度和飞行速度、发动机与飞行器自身结构以及燃油调节特性等因素的影响，极为复杂。因此研究分析发动机的自身结构对推阻力特性及其影响因素，是提高优化发动机性能的有效措施。

超燃冲压发动机的内流道壁面切应力(摩擦阻力)是高超声速飞行器阻力的主要部分之一。在典型飞行状态下，壁面切应力可占总阻力的约四分之一。为了能够降低超燃冲压发动机的内流道壁面切应力，提高超燃冲压发动机的推力性能，需要对超燃冲压发动机的内流道壁面切应力进行测量研究。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种用于风洞中流道壁面切应力的测量装置。所述测量装置具有响应快、抗干扰能力强的、测量精度高的特点。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于风洞中流道壁面切应力的测量装置，包括

壳体，开口向上，上端设有气膜板；所述气膜板与所述壳体之间形成密封空腔；所述空腔内设有与所述气膜板连接的光轴，以及测量所述气膜板壁面切应力的测力传感器；所述光轴上套设有与所述壳体底部相连接的轴承，所述气膜板相对所述壳体底部沿风洞气流方向相对移动；

储气腔，设置在所述壳体的一端，且与所述气膜板连通，用于为所述气膜板提供形成气膜的气体。

优选地，所述气膜板与所述壳体采用非接触式迷宫密封；更优选地，所述气膜板与所述壳体采用非接触式翼翅类迷宫密封。

优选地，所述光轴两端通过第一连接件悬挂在所述气膜板的下方；所述第一连接件的一端与所述气膜板下表面连接，另一端与所述光轴连接。

优选地，所述测力传感器的一端与所述气膜板通过第二连接件连接，另一端与所述壳体底部连接。

优选地，所述第二连接件的一端与所述气膜板连接，另一端与所述测力传感器通过精密螺纹副连接。

优选地，所述测力传感器的精度<0.05％。

优选地，所述风洞内固定有弹射升降台，所述测量装置通过阻尼减震器与所述弹射升降台连接。

优选地，所述测力装置上靠近储气腔的一端设置在距离风洞喷管出口200mm处，另一端设置在发动机的扩压器内。

本发明的有益效果如下：

本发明的测量装置具有抗外界干扰能力强、测量精度高的特点，可有效隔离外界震动、主气流干扰；该装置测量范围域广，可在多马赫数状态下，进行切应力的测量研究。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作优选地详细的说明。

图1为本发明测量装置在风洞中进行测量的结构示意图。

图2为本发明测量装置的结构示意图。