CN110887683A - 一种电加热式的超声速引射器实验系统 - Google Patents

一种电加热式的超声速引射器实验系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110887683A
CN110887683A CN201911249245.7A CN201911249245A CN110887683A CN 110887683 A CN110887683 A CN 110887683A CN 201911249245 A CN201911249245 A CN 201911249245A CN 110887683 A CN110887683 A CN 110887683A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric heater
ejector
supersonic
air
electrically heated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911249245.7A
Other languages
English (en)
Inventor
王泰宇
孙明波
蔡尊
顾瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National University of Defense Technology
Original Assignee
National University of Defense Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National University of Defense Technology filed Critical National University of Defense Technology
Priority to CN201911249245.7A priority Critical patent/CN110887683A/zh
Publication of CN110887683A publication Critical patent/CN110887683A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/002—Thermal testing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • G05D23/1921—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller using a thermal motor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1927—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors
    • G05D23/193—Control of temperature characterised by the use of electric means using a plurality of sensors sensing the temperaure in different places in thermal relationship with one or more spaces
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/22—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element being a thermocouple
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供一种电加热式的超声速引射器实验系统，包括空气气源通过气路连接电加热器，来自空气气源的来流空气经气路输入至电加热器加热，电加热器的输出管路联通超声速喷嘴的入口端，超声速喷嘴的出口端连接引射器套筒，经电加热器加热输出的气体通过超声速喷嘴加速后作为一次流进入引射器套筒，进行对二次流的抽吸。本发明采用电加热器预先加热的方式，保证了实验的安全，且实验参数易于调节，方便数据采集分析。

Description

一种电加热式的超声速引射器实验系统
技术领域
本发明是涉及引射器试验系统，特别是涉及一种电加热式的超声速引射器实验系统。
背景技术
引射器在工业领域应用广泛，由于工业类引射器的用途基本上为抽吸、增压等，增加一次流的温度反而不助于提高其引射性能，故针对引射器的研究往往不会涉及改变一次流总温。
然而针对某些特殊应用场合，如火箭基组合循环发动机(Rocket Based CombinedCycle，RBCC)，却必须要应用到高总温一次流的引射器。对于这一类必须要应用到高总温一次流的引射器，目前并没有足够多的实验进行研究，存在较多急需解决的问题。
目前，国内外一些学者对高总温引射器进行了大量研究，但均采用燃气发生器产生一次流，这样虽然可以产生高总温、总压的一次流，但是受限于燃气发生器的工作特性，其总温、总压的调节较为困难，变参数研究不易开展，同时实验危险系数大大增加，且由于高温效应，实验时长严格受限，对实验数据的提取带来不利影响。
因此，设计一套能够改变包括一次流总温在内的多参数的引射器试验系统十分重要。
发明内容
现有技术中普通引射器实验系统无法进行总温调节，而基于燃气发生器的引射实验系统设计复杂，危险性高且无法连续可调。本发明针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种电加热式的超声速引射器实验系统，本发明采用电加热器预先加热的方式，保证了实验的安全，且实验参数易于调节，方便数据采集分析。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：
一种电加热式的超声速引射器实验系统，包括空气气源通过气路连接电加热器，来自空气气源的来流空气经气路输入至电加热器加热，电加热器的输出管路联通超声速喷嘴的入口端，超声速喷嘴的出口端连接引射器套筒，经电加热器加热输出的气体通过超声速喷嘴加速后作为一次流进入引射器套筒，进行对二次流的抽吸。
作为本发明的优选技术方案，所述空气气源的和电加热器之间的气路上设置有截止阀、压力调节装置以及流量调节装置。
作为本发明的优选技术方案，所述压力调节装置为减压器，流量调节装置为流量调节阀。
作为本发明的优选技术方案，所述空气气源的和电加热器之间的气路上依次设置有截止阀、第一压力表、减压器、第二压力表、第一压力传感器、流量调节阀、第二压力传感器、第一温度传感器、涡轮流量计以及气动阀。
作为本发明的优选技术方案，所述电加热器设置有用于控制电加热器加热温度的来流温度控制箱。通过来流温度控制箱控制电加热器中来流空气的加热温度，电加热器对来流空气进行快速加热，提高其总温。
作为本发明的优选技术方案，所述电加热器的输出管路上设置有第二温度传感器，用于监测电加热器输出空气的温度。
作为本发明的优选技术方案，超声速喷嘴的出口端设置有第三温度传感器以及第三压力表。
本发明中采用的各温度传感器的型号不限，如采用热电偶探头对相应位置的温度进行测量。
本发明的优点在于：
本发明利用可调温的电加热器对来流高总压空气进行加热，从而实现对引射器主流温度的控制，可以对引射器系统进行更深入研究，同时采用电加热的方式安全系数高。采用电加热器加热主流，可以实现对一次流温度的便捷连续调控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图中标号：
1、空气气源；2、电加热器；3、超声速喷嘴；4、引射器套筒；5、截止阀；6、第一压力表；7、减压器；8、第二压力表；9、第一压力传感器；10、流量调节阀；11、第二压力传感器；12、第一温度传感器；13、涡轮流量计；14、气动阀；15、第二温度传感器；16、第三温度传感器；17、第三压力表。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造劳动前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。
参照图1，为本发明实施例1的结构示意图。
一种电加热式的超声速引射器实验系统，包括空气气源1通过气路连接电加热器2，来自空气气源1的来流空气经气路输入至电加热器2加热，电加热器2的输出管路联通超声速喷嘴3的入口端，超声速喷嘴3的出口端连接引射器套筒4，经电加热器2加热输出的气体通过超声速喷嘴3加速后作为一次流进入引射器套筒4，进行对二次流的抽吸。为了便于更换超声速喷嘴3，超声速喷嘴3可拆卸连接在电加热器2的输出管路上。引射器套筒4可拆卸连接在超声速喷嘴3的输出端。
所述空气气源1的和电加热器2之间的气路上依次设置有截止阀5、第一压力表6、减压器7、第二压力表8、第一压力传感器9、流量调节阀10、第二压力传感器11、第一温度传感器12、涡轮流量计13以及气动阀14。其中截止阀5可以为手动截止阀。第一压力表6对空气气源1输出的空气压力进行监测。减压器7对空气压力进行调节。第二压力表8对加压器调压之后的气路压力进行监测。流量调节阀10实现对气路中的来流空气流量进行调节控制。各压力传感器、温度传感器以及涡轮流量计分别采集相应位置处的压力、温度以及流量信息。
所述电加热器2的输出管路上设置有第二温度传感器15，用于监测电加热器输出空气的温度。所述超声速喷嘴3的出口端设置有第三温度传感器16以及第三压力表17。
空气气源1为存储有空气的气体储罐，空气气源1输出的上游压力为10MPa的来流空气经由气路传输至电加热器2的气体入口。其中气路上设有的压力调节装置以及流量调节装置对来流空气的压力、流量进行调节控制，同时气路上设置有压力表、压力传感器、流量传感器、温度传感器对气路上不同位置处的压力、流量、温度进行实时检测。
所述电加热器2设置有用于控制电加热器加热温度的来流温度控制箱。通过来流温度控制箱控制电加热器中来流空气的加热温度，电加热器对来流空气进行快速加热，提高其总温。
加热后的气体经由超声速喷嘴3加速(如加速至Ma2.25)后作为一次流进入引射器套筒4，进行对二次流的抽吸，从而完成实验。
一实施例中：电加热器最大功率为30kW，设计空气流量50～100g，加热温度470K～520K，主流管路，管径DN20，供应空气流量50～150g/s，沿程损失约0.2MPa。
引射器套筒4可拆卸连接在超声速喷嘴的输出端。这样引射器套筒4可以根据具体问题的需要方便地进行更换。为了方便对一次流的参数进行定量，在超声速喷嘴的出口端设置有温度传感器和压力传感器。其中温度传感器采用热电偶探头对来流温度进行测量，并将信号实时传输至电加热器温度控制箱，后者根据温度信号调节加热器工作功率，达到实验设定温度值便停止加热。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：包括空气气源通过气路连接电加热器，来自空气气源的来流空气经气路输入至电加热器加热，电加热器的输出管路联通超声速喷嘴的入口端，超声速喷嘴的出口端连接引射器套筒，经电加热器加热输出的气体通过超声速喷嘴加速后作为一次流进入引射器套筒，进行对二次流的抽吸。
2.根据权利要求1所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：所述空气气源的和电加热器之间的气路上设置有截止阀、压力调节装置以及流量调节装置。
3.根据权利要求2所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：所述压力调节装置为减压器，流量调节装置为流量调节阀。
4.根据权利要求3所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：所述空气气源的和电加热器之间的气路上依次设置有截止阀、第一压力表、减压器、第二压力表、第一压力传感器、流量调节阀、第二压力传感器、第一温度传感器、涡轮流量计以及气动阀。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：所述电加热器设置有用于控制电加热器加热温度的来流温度控制箱。
6.根据权利要求5所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：电加热器的输出管路上设置有第二温度传感器。
7.根据权利要求5所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：超声速喷嘴的出口端设置有第三温度传感器以及第三压力表。
8.根据权利要求7所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：温度传感器采用热电偶探头。
9.根据权利要求1所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：超声速喷嘴可拆卸连接在电加热器的输出管路上。
10.根据权利要求1所述的电加热式的超声速引射器实验系统，其特征在于：引射器套筒可拆卸连接在超声速喷嘴的输出端。
CN201911249245.7A 2019-12-09 2019-12-09 一种电加热式的超声速引射器实验系统 Pending CN110887683A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911249245.7A CN110887683A (zh) 2019-12-09 2019-12-09 一种电加热式的超声速引射器实验系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911249245.7A CN110887683A (zh) 2019-12-09 2019-12-09 一种电加热式的超声速引射器实验系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110887683A true CN110887683A (zh) 2020-03-17

Family

ID=69751070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911249245.7A Pending CN110887683A (zh) 2019-12-09 2019-12-09 一种电加热式的超声速引射器实验系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110887683A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112032991A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 北京瑞尔腾普装备科技有限公司 送风温度调节系统、调节方法、计算机可读存储介质及电子设备

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075289A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス利用予熱器を有する蓄熱体加熱式風洞装置および風洞装置におけるバーナ制御方法
CN1460155A (zh) * 2000-08-23 2003-12-03 奥西边科·谢尔盖·勃利索维奇 流动介质流控制器
WO2012134824A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Florida Turbine Technologies, Inc. Apparatus and process for testing an industrial gas turbine engine and components thereof
CN102979580A (zh) * 2012-12-11 2013-03-20 马重芳 采用气体引射器的气动汽车动力系统
CN104458190A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 苟仲武 液态空气气源节能高效风洞装置及其方法
CN105628331A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 中国航天空气动力技术研究院 大型常规高超声速风洞的节能环保布局
CN105921080A (zh) * 2016-04-20 2016-09-07 广州中国科学院先进技术研究所 一种超临界水反应的物料升温升压系统
CN107939525A (zh) * 2017-11-07 2018-04-20 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 压缩空气储能系统中的燃气膨胀机做功系统及方法
CN110411701A (zh) * 2019-06-21 2019-11-05 中国人民解放军国防科技大学 核动力高超声速风洞

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1460155A (zh) * 2000-08-23 2003-12-03 奥西边科·谢尔盖·勃利索维奇 流动介质流控制器
JP2003075289A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス利用予熱器を有する蓄熱体加熱式風洞装置および風洞装置におけるバーナ制御方法
WO2012134824A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Florida Turbine Technologies, Inc. Apparatus and process for testing an industrial gas turbine engine and components thereof
CN102979580A (zh) * 2012-12-11 2013-03-20 马重芳 采用气体引射器的气动汽车动力系统
CN104458190A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 苟仲武 液态空气气源节能高效风洞装置及其方法
CN105628331A (zh) * 2015-12-28 2016-06-01 中国航天空气动力技术研究院 大型常规高超声速风洞的节能环保布局
CN105921080A (zh) * 2016-04-20 2016-09-07 广州中国科学院先进技术研究所 一种超临界水反应的物料升温升压系统
CN107939525A (zh) * 2017-11-07 2018-04-20 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 压缩空气储能系统中的燃气膨胀机做功系统及方法
CN110411701A (zh) * 2019-06-21 2019-11-05 中国人民解放军国防科技大学 核动力高超声速风洞

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
方人淞: "低噪声超声速引射器实验研究", 《噪声与振动控制》 *
陈维建: "某发动机滑油散热系统改进", 《航空动力学报》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112032991A (zh) * 2020-09-04 2020-12-04 北京瑞尔腾普装备科技有限公司 送风温度调节系统、调节方法、计算机可读存储介质及电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103365306B (zh) 一种高速风洞特种试验用压缩空气流量调节装置及方法
MX2009007769A (es) Control de espira cerrada para dosificacion de fluidos de sistema de escape.
CN106527544B (zh) 一种温度、湿度、流量、压力可控的音速喷嘴气体实验装置
CN115373451B (zh) 一种获得环量激励器流量控制策略的方法、试验平台
CN106482349A (zh) 一种燃气热水器二次压智能调节方法及系统
CN211292297U (zh) 一种正负压综合试验系统
CN110887683A (zh) 一种电加热式的超声速引射器实验系统
CN109557963A (zh) 一种能够精准控制流量与温度的行业模拟测试控制系统
CN203699067U (zh) 控温控压储液罐装置
CN105728078A (zh) 氦气循环加热系统
CN212303766U (zh) 一种电池包冷却液循环测试装置
CN213684559U (zh) 一种飞机喷口油源泵试验台
CN110630899A (zh) 一种低温气体供应系统
CN102937220B (zh) 一种可调节更换的可逆流体转换器
CN211176297U (zh) 一种低温气体供应系统
CN211085963U (zh) 一种内压蠕变试验系统
CN115144184A (zh) 航空发动机试验设备
CN203643183U (zh) 冷却涡轮试验系统
CN203396729U (zh) 喷气燃料热氧化安定性测试装置
CN107186217B (zh) 一种钨粉还原设备及其控制方法
CN103167741A (zh) 一种实现对目标bga精确加热的热风加热系统
CN208968589U (zh) 一种热水器流量压力检测设备
CN219679740U (zh) 一种烟草的料液施加系统
CN206488336U (zh) 可调喷射装置及供热系统
CN217109149U (zh) 一种防爆的气体温度压力精确控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200317

RJ01 Rejection of invention patent application after publication