[发明专利]一种用于高速喷流影响测力模型的压力解耦装置

摘要

本发明属于航空气动力风洞试验技术领域，涉及一种适用于高速喷流影响测力模型的压力解耦装置。它包括进气管(1)、音速喷嘴(2)、集气室(3)、左柔性膜片组件、右柔性膜片组件、头锥(6)、测量端(9)、第1密封圈(10)、第2密封圈(11)、第3密封圈(12)、第4密封圈(13)、第5密封圈(14)、第6密封圈(15)、第7密封圈(16)、6个喷管(17)和螺环(18)。本发明提出了一种适用于高速喷流影响测力模型的压力解耦装置，解决了温度影响天平零点的难题。

主权项

1.一种用于高速喷流影响测力模型的压力解耦装置，其特征在于：它包括进气管(1)、音速喷嘴(2)、集气室(3)、左柔性膜片组件、右柔性膜片组件、头锥(6)、测量端(9)、第1密封圈(10)、第2密封圈(11)、第3密封圈(12)、第4密封圈(13)、第5密封圈(14)、第6密封圈(15)、第7密封圈(16)、6个喷管(17)和螺环(18)；由进气管(1)、音速喷嘴(2)、第1密封圈(10)、第3密封圈(12)、第6密封圈(15)、第7密封圈(16)、喷管(17)和螺环(18)构成进气组件；进气管(1)是一个圆筒，在进气管(1)外圆柱面上靠近左端口的位置有一个带有螺栓孔的进气管法兰，在进气管法兰的左端面上有一个进气管法兰端面密封槽，第7密封圈(16)位于上述进气管法兰端面密封槽内，在进气管(1)的右端口内有进气管内螺纹段，在进气管内螺纹段的左边有一段进气管光孔段，在进气管光孔段的内圆柱面上有环形的光孔段密封槽，第6密封圈(15)位于上述光孔段密封槽内；音速喷嘴(2)是一个右端封闭、左端敞开的圆筒，在音速喷嘴(2)外圆柱面的中部有一个截面为矩形的外环形凸台(2e)，在外环形凸台(2e)的外圆柱面上有沿圆周均布的6个与音速喷嘴(2)的内孔径向贯通的音速喷嘴螺纹孔(2f)，在外环形凸台(2e)的右端面上有一个外环形凸台右端面定位环形槽(2g)，在音速喷嘴(2)的外圆柱面上、外环形凸台(2e)的右边有一段音速喷嘴右光筒段，在该音速喷嘴右光筒段的右边有一个环形的音速喷嘴右密封槽(2h)，第1密封圈(10)位于上述音速喷嘴右密封槽(2h)内，在音速喷嘴右密封槽(2h)的右边是音速喷嘴右外螺纹段(2j)；在外环形凸台(2e)的左端面上有一个外环形凸台左端面定位环形槽(2d)，在音速喷嘴(2)的外圆柱面上、外环形凸台(2e)的左边有一段音速喷嘴第1左光筒段，在该音速喷嘴第1左光筒段上有一个环形的音速喷嘴左密封槽(2c)，第3密封圈(12)位于上述音速喷嘴左密封槽(2c)内，在音速喷嘴第1左光筒段的左边有音速喷嘴左外螺纹段(2b)，在音速喷嘴左外螺纹段(2b)的左边是音速喷嘴第2左光筒段(2a)；音速喷嘴左外螺纹段(2b)拧进进气管(1)的进气管内螺纹段中，音速喷嘴第2左光筒段(2a)插入进气管(1)的进气管光孔段内并保持间隙配合，螺环(18)拧在音速喷嘴右外螺纹段(2j)上；喷管(17)是带有外螺纹的圆筒，6个喷管(17)的外螺纹分别拧进音速喷嘴(2)的6个音速喷嘴螺纹孔(2f)内；由集气室(3)、头锥(6)、测量端(9)、第2密封圈(11)、第4密封圈(13)、第5密封圈(14)构成测量组件；测量端(9)是一个左端带有测量端法兰、右端带有测量端外螺纹段的圆筒，测量端(9)内孔的孔径大于音速喷嘴(2)圆筒的外径，在测量端(9)的内圆柱面上布置有一圈沿圆周均布的4个波外静压测量孔(8),在测量端(9)的右端面上有一个测量端端面密封槽，第4密封圈(13)位于上述测量端端面密封槽内；头锥(6)是一个左端敞开、右端口被一个圆锥面封闭的圆筒，在头锥(6)外圆柱面的左端带有头锥外螺纹段，在头锥(6)的左端面上有头锥端面密封槽，第2密封圈(11)位于上述头锥端面密封槽内，在测量端法兰的右端面上有沿圆周均布的螺纹盲孔，在螺纹盲孔的外面有一个测量端法兰端面密封槽，第5密封圈(14)位于上述测量端法兰端面密封槽内；集气室(3)是一个圆筒，在集气室(3)内圆柱面的中部有一个截面为矩形的内环形凸台(3a)，在内环形凸台(3a)的内圆柱面上有沿圆周均布的6个与集气室(3)的外圆柱面径向贯通的出气孔(3b)，出气孔(3b)的孔径大于喷管(17)的外径，在内环形凸台(3a)的左端面上有一个内环形凸台左端面定位环形槽(3d)，在内环形凸台(3a)的右端面上有一个内环形凸台右端面定位环形槽(3c)，在内环形凸台(3a)的左边有左内螺纹段，在内环形凸台(3a)的右边有右内螺纹段；测量端(9)右端的外螺纹段拧进集气室(3)的左内螺纹段中，头锥(6)左端的头锥外螺纹段拧进集气室(3)的右内螺纹段中；在集气室(3)的每个出气孔(3b)的内圆柱面上布置有一圈沿圆周均布的4个波内静压测量孔(7)；进气组件和测量组件通过左柔性膜片组件和右柔性膜片组件形成连接关系，左柔性膜片组件和右柔性膜片组件的结构相同并且位置对称；左柔性膜片组件由左柔性膜片(4a)、左内压环(4b)和左外压环(4c)组成；左柔性膜片(4a)是一个薄板材制造的圆环，它的径向剖面的形状如下：从外向内分为3段，分别是外平直段(4a1)、圆弧段(4a3)和内平直段(4a4)，圆弧段(4a3)的凸起方向向左，在外平直段(4a1)的右表面上有左柔性膜片外定位环形凸台(4a2)，在内平直段(4a4)的右表面上有左柔性膜片内定位环形凸台(4a5)；左柔性膜片(4a)位于音速喷嘴(2)和集气室(3)之间、外环形凸台(2e)的左边，左柔性膜片外定位环形凸台(4a2)位于集气室(3)的内环形凸台左端面定位环形槽(3d)内，左柔性膜片内定位环形凸台(4a5)位于音速喷嘴(2)的外环形凸台左端面定位环形槽(2d)内；左内压环(4b)是一个圆环，左内压环(4b)的左端面和右端面平行，左内压环(4b)套在音速喷嘴(2)的音速喷嘴第1左光筒段上并保持间隙配合，第3密封圈(12)将左内压环(4b)和音速喷嘴第1左光筒段之间的间隙密封，左内压环(4b)的左端面与进气管(1)的右端面贴合，左内压环(4b)的右端面压住左柔性膜片(4a)内平直段(4a4)的左表面；左外压环(4c)是一个圆环，左外压环(4c)的左端面和右端面平行，左外压环(4c)的外螺纹拧进集气室(3)的左内螺纹段中，左外压环(4c)的右端面压住左柔性膜片(4a)外平直段(4a1)的左表面，左外压环(4c)的左端面与测量端(9)的右端面贴合，第4密封圈(13)将左外压环(4c)的左端面与测量端(9)右端面之间的间隙密封；右柔性膜片组件由右柔性膜片(5a)、右内压环(5b)和右外压环(5c)组成；右柔性膜片(5a)的材质、形状和尺寸与左柔性膜片(4a)相同，右柔性膜片(5a)的径向剖面的形状如下：从外向内分为3段，分别是外平直段(5a1)、圆弧段(5a3)和内平直段(5a4)，圆弧段(5a3)的凸起方向向右，在外平直段(5a1)的左表面上有右柔性膜片外定位环形凸台(5a2)，在内平直段(5a4)的左表面上有右柔性膜片内定位环形凸台(5a5)；右柔性膜片(5a)位于音速喷嘴(2)和集气室(3)之间、外环形凸台(2e)的右边，右柔性膜片外定位环形凸台(5a2)位于集气室(3)的内环形凸台右端面定位环形槽(3c)内，右柔性膜片内定位环形凸台(5a5)位于音速喷嘴(2)的外环形凸台右端面定位环形槽(2g)内；右内压环(5b)是一个圆环，右内压环(5b)的左端面和右端面平行，右内压环(5b)套在音速喷嘴(2)的音速喷嘴右光筒段上并保持间隙配合，第1密封圈(10)将右内压环(5b)和音速喷嘴右光筒段之间的间隙密封，右内压环(5b)的左端面压住右柔性膜片(5a)内平直段(5a4)的右表面，右内压环(5b)的右端面被螺环(18)的左端面压紧，右外压环(5c)是一个圆环，右外压环(5c)的左端面和右端面平行，右外压环(5c)的外螺纹拧进集气室(3)的右内螺纹段中，右外压环(5c)的左端面压住右柔性膜片(5a)外平直段(5a1)的右表面，右外压环(5c)的右端面被头锥(6)的左端面压紧；6个喷管(17)分别位于集气室(3)的6个出气孔(3b)内，喷管(17)与出气孔(3b)保持同轴。