一种高超声速风洞大流量高温加热系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115837292A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202310173140.8(22)申请日2023.02.28(71)申请人中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所地址110000辽宁省沈阳市皇姑区阳山路1号申请人无锡恒业电热电器有限公司(72)发明人辛亚楠钱战森高亮杰李强刘帅袁野白旭赵钧(74)专利代理机构哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209专利代理师胡砚智(51)Int.Cl.B01L7/00(2006.01)G01M9/04(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种高超声速风洞大流量高温加热系统(57)摘要一种高超声速风洞大流量高温加热系统，属于风洞试验设备技术领域。本发明为了实现高超声速风洞对试验过程对气体进行加热，以满足不同马赫数增温需求。本发明包括进口段、第一加热段、第二加热段和出口段，进口段、第一加热段、第二加热段和出口段依次采用法兰方式连接安装，所述第一加热段和第二加热段为圆柱形容器壳体，第一加热段和第二加热段的内壁安装有保温层，保温层通过内衬板压紧，具体是保温层通过内衬板压紧安装在第一加热段和第二加热段的内壁上，第一加热段和第二加热段内分别布置有多个蓄热体，蓄热体为蜂窝结构，蓄热体内均匀分布安装有多个电加热管。本发明能够满足风洞长时间高温洁净气流的运行使用需求。CN115837292ACN115837292A权利要求书1/1页1.一种高超声速风洞大流量高温加热系统，包括进口段（1）、第一加热段（2）、第二加热段（3）和出口段（4），进口段（1）、第一加热段（2）、第二加热段（3）和出口段（4）依次采用法兰方式连接安装，其特征在于：所述第一加热段（2）和第二加热段（3）为圆柱形容器壳体，第一加热段（2）和第二加热段（3）的内壁安装有保温层（5），保温层（5）通过内衬板（6）压紧，第一加热段（2）和第二加热段（3）内分别布置有多个蓄热体（7），蓄热体（7）为蜂窝结构，蓄热体（7）内均匀分布安装有多个电加热管（8）。2.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：所述进口段（1）和出口段（4）均为水冷夹套结构。3.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：所述保温层（5）包括气凝胶（9）和陶瓷纤维棉（10），气凝胶（9）分布在第一加热段（2）和第二加热段（3）的内壁上，气凝胶（9）内侧分布陶瓷纤维棉（10），陶瓷纤维棉（10）通过内衬板（6）压紧在第一加热段（2）和第二加热段（3）的内壁上。4.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：所述第一加热段（2）和所述第二加热段（3）内分别布置14块蓄热体（7）。5.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：所述蓄热体（7）为圆形体，蓄热体（7）上均匀加工有若干通气孔（11），所述蓄热体（7）周向布置8个双C型支撑件（12），蓄热体（7）通过双C型支撑件（12）分别与第一加热段（2）和第二加热段（3）的内壁焊接。6.根据权利要求5所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：所述蓄热体（7）周向加工有8个内置安装座（13），每个内置安装座（13）上通过滑动螺杆（14）安装有T型安装座（15），所述双C型支撑件（12）焊接安装在T型安装座（15）上。7.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：所述蓄热体（7）上具有圆柱销（16）和条形销（17），相邻两块蓄热体（7）之间采用圆柱销（16）定位，采用条形销（17）导向。8.根据权利要求1所述的一种高超声速风洞大流量高温加热系统，其特征在于：第一加热段（2）和第二加热段（3）上安装有多个电极（18），多个电极（18）与多个电加热管（8）一一对应连接。2CN115837292A说明书1/5页一种高超声速风洞大流量高温加热系统技术领域[0001]本发明涉及一种高超声速风洞大流量高温加热系统，属于风洞试验设备技术领域。背景技术[0002]高超声速风洞一般需要对试验气体进行加热，根据风洞类型不同加热气体主要有两个目的：一是防止空气冷凝，在常规高超声速风洞中，空气在喷管加速膨胀，气流温度迅速下降，在试验段内静温极低，这时不仅水蒸气和二氧化碳能够发生凝结，空气组分本身也能够发生凝结，这是风洞试验不允许的。为了延迟或消除凝结，需要提高试验空气的温度，因此以空气为介质的高超声速风洞需配置加热系统，且对于不同马赫数增温需求不同，为了保证空气不发生冷凝，试验马赫数8时需加温到800K左右，马赫数10时需加温到1000K以上。对试验气体加热的另外一个目的是模拟飞行包线的实际总温条件，主要是针