一种用于高超声速高温风洞的液氧供应管道及其预冷方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115596897A(43)申请公布日2023.01.13(21)申请号202211471510.8F16L29/00(2006.01)(22)申请日2022.11.23F17D1/08(2006.01)F17D3/01(2006.01)(71)申请人中国空气动力研究与发展中心超高F17D3/18(2006.01)速空气动力研究所G01M9/04(2006.01)地址621900四川省绵阳市涪城区二环路南段6号15分箱(72)发明人张学兵周鑫朱超曾令国魏强儒陆林陈德江唐志共(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429专利代理师王丹(51)Int.Cl.F16L9/19(2006.01)F16L53/70(2018.01)F16L59/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种用于高超声速高温风洞的液氧供应管道及其预冷方法(57)摘要本发明属于超高速风洞试验技术领域，公开了一种用于高超声速高温风洞的液氧供应管道及其预冷方法。该液氧供应管道包括水平的液氧主管道、套装在液氧主管道外壁面的液氮夹层和包裹液氮夹层的阿乐斯绝热层；在液氮夹层内腔，从前至后设置若干个液氮夹层支撑；液氮夹层的前段，设置有上下对称的液氮夹层上入口和液氮夹层下入口；液氮夹层的后段，设置有上下对称的、竖直的液氮夹层上出口和液氮夹层下出口；液氮夹层的中段，串联有波纹管。该预冷方法采用液氮进行预冷，减少了氧气聚集，避免在液氧主管道周围空间形成富氧环境，液氧主管道承受压力高，适合应用于高超声速高温风洞试验的短时间液氧供应特殊要求。CN115596897ACN115596897A权利要求书1/1页1.一种用于高超声速高温风洞的液氧供应管道，其特征在于，所述的液氧供应管道包括水平的液氧主管道（4）、套装在液氧主管道（4）外壁面的液氮夹层（2）和包裹液氮夹层（2）的阿乐斯绝热层；在液氮夹层（2）内腔，间隔相同的距离，从前至后设置若干个液氮夹层支撑（3）；液氮夹层（2）的前段，设置有上下对称的、竖直的液氮夹层上入口（1）和液氮夹层下入口（8）；液氮夹层（2）的后段，设置有上下对称的、竖直的液氮夹层上出口（7）和液氮夹层下出口（9）；液氮夹层（2）的中段，串联有波纹管（5）；在液氮夹层（2）内腔、波纹管（5）的前方和后方，分别设置有不锈钢支撑（6）；在液氮夹层（2）外壁、波纹管（5）的前方和后方，分别设置有安全环（10），两个安全环（10）之间贯穿若干个沿周向均匀分布的螺栓（11），通过与螺栓（11）匹配的螺母（12），调节螺栓（11）的长度，限制波纹管（5）的拉伸长度。2.根据权利要求1所述的用于高超声速高温风洞的液氧供应管道，其特征在于，所述的液氮夹层（2）通过焊接方式固定。3.根据权利要求1所述的用于高超声速高温风洞的液氧供应管道，其特征在于，所述的液氧主管道（4）的材质为奥氏体不锈钢06Cr19Ni10。4.根据权利要求1所述的用于高超声速高温风洞的液氧供应管道，其特征在于，所述的液氧主管道（4）上安装有阀门和流量计，阀门和流量计均采用对焊连接。5.根据权利要求1所述的用于高超声速高温风洞的液氧供应管道，其特征在于，所述的液氮夹层上入口（1）和液氮夹层下入口（8）与对应的液氮输入管道采用跨接连接，液氮夹层上出口（7）和液氮夹层下出口（9）与对应的液氮输出管道也采用跨接连接。6.根据权利要求1所述的用于高超声速高温风洞的液氧供应管道，其特征在于，所述的波纹管（5）为拉杆式波纹管。7.一种根据权利要求1~6中的任意一种所述的用于高超声速高温风洞的液氧供应管道的预冷方法，其特征在于，包括以下步骤：S10.试验前，将液氮从液氮输入管道经液氮夹层上入口（1）和液氮夹层下入口（8）输入液氮夹层（2）；S20.待液氧主管道（4）温度下降至预先设置的温度时，将液氧输入液氧主管道（4），进行风洞试验；S30.试验后，在液氧主管道（4）通入液氮，吹除液氧主管道（4）中的液氧，防止液氧汽化引起液氧主管道（4）超压；S40.关闭液氮夹层上入口（1）和液氮夹层下入口（8），通过液氮夹层上出口（7）释放液氮夹层（2）中剩余的氮气，通过液氮夹层下出口（9）释放液氮夹层（2）中剩余的液氮。2CN115596897A说明书1/3页一种用于高超声速高温风洞的液氧供应管道及其预冷方法技术领域[0001]本发明属于超高速风洞试验技术领域，具体涉及一种用于高超声速高温风洞的液氧供应管道及其预冷方法。背景技术[0002]液氧管道是开展高超声速高温风洞试验的重要设备，为燃料介质在加热器中燃烧提供氧化剂。[0003]液氧稳定安全供应是提升加热器燃烧性能、得到风洞准确模拟参数的关键，对液氧管道进行正确设计与选择关系