CN204718765U - 一种可提供多路高压气流的调压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可提供多路高压气流的调压系统，包括：主管路，其一端连通至气源，在所述主管路上设置可控制所述主管路气流通断的截止阀；气源压力表，其设置于所述主管路，用于监测气源总压；分支管路，其上设置有可调节该分支管路出口气流压力的调压阀以及用于显示该分支管路出口气流压力的数字压力显示表；其中，多个分支管路并联连接至所述主管路的另一端。本实用新型可在一套调压系统内同时调节多路不同压力的高压气流，满足部分特种喷流试验的需求。

Description

一种可提供多路高压气流的调压系统

技术领域

本实用新型涉及一种应用于多喷流试验的高精度调压系统，可应用于飞行器在亚跨超声速风洞中需要多个不同喷流压力的试验。

背景技术

在飞行器中设计中引入喷流控制技术具有很大的优势，比如在高空低动压下使控制的响应速度更快，机动性更好，避免舵面低效，减轻结构重量及隐身等，并且已成功应用于爱国者导弹、阿波罗飞船和航天飞机等飞行器上。

在风洞试验模拟阶段，如何精确控制出口侧气流压力，尤其是同一个飞行器试验中需要模拟多个不同压力时是难点，本实用新型的调压系统正是基于这类特种试验而设计，可同时供给多路不同压力的喷流试验，且提高了压力控制精度。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型提出了一种可为飞行器多喷流试验提供多路高压气流的高精度调压系统，为特种喷流试验提供保障。

本实用新型的技术方案为：

一种可提供多路高压气流的调压系统，包括：

主管路，其一端连通至气源，在所述主管路上设置有可控制所述主管路气流通断的截止阀；

气源压力表，其设置于所述主管路，用于监测气源总压；

分支管路，其上设置有可调节该分支管路的出口气流压力的调压阀以及用于显示该分支管路出口气流压力的数字压力显示表；其中，多个分支管路并联连接至所述主管路的另一端。

优选的是，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述主管路的另一端连接至四通接头的其中一个接头，三个分支管路连接至所述四通接头的另三个接头。

优选的是，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述调压阀和所述压力显示表精度较高，可使该分支管路的出口侧气流压力的调节精度达到0.0001MPa。

优选的是，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述主管路和所述分支管路均采用高压管。

优选的是，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述主管路或所述分支管路根据所需的流量选择各自的内径。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)本实用新型以在一套调压系统内同时调节多路不同压力的高压气流，满足部分特种喷流试验需求；

(2)本实用新型采用高精度的调压阀和数字压力显示表，使压力调节精度达到0.0001MPa，精度提高一个量级，且更直观和便于操作。

附图说明

图1为本实用新型所述的可提供多路高压气流的调压系统的结构示意图。

图2为数字显示压力表电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

请参阅图1，本实用新型提供了一种可提供多路高压气流的调压系统，包括：主管12，其一端连通至气源，在所述主管路12上设置有可控制所述主管路气流通断的截止阀2；气源压力表1，其设置于所述主管路，用于监测气源总压；分支管路，其上设置有可调节该分支管路的出口侧气流压力的调压阀以及用于显示该分支管路出口侧气流压力的带远传功能的数字压力显示表；其中，多个分支管路5，11，10并联连接至所述主管路12的另一端。其中，分支管路的出口侧气流压力等于喷流压力。

在一个实施例中，进行风洞喷流试验前，先将模型固定在风洞攻角机构，连接好高压管路和多喷流调压系统，检查气密性和通气性，关闭调压系统所有的调压阀和截止阀。图1显示的为调压系统的结构示意图，使用时，可单独使用一路喷流气源也可同时使用多路喷流气源(本实施例中最多可同时使用三路喷流气源)，压力大小可自由调节。具体使用方法如下：单独使用第一个分支管路5时，确认所有阀门处于关闭状态，打开截止阀2，然后缓慢打开调压阀4，直到数显表6(即数字压力显示表)达到所需压力，试验完成后关闭所有调压阀和截止阀；单独使用第二个分支管路11或第三个分支管路10时，第二个分支管路对应于调节阀3和数显表7，第三个分支管路10对应于调节阀8和数显表9，使用方法与第一个分支管路相同；同时使用多路时，也是先打开截止阀，再同时打开几个调压阀，观察各数显表压力达到所需后开始试验。

通过数次多喷流风洞试验验证表明，本实用新型装置的调压效果良好，各项性能和指标达到实用新型的预期目标。

上述气源压力表1用于监测气源总压，其量程应略大于气源总压，精度需满足一定的要求。数字压力显示表用于精确显示调压阀后的压力值(出口侧气流压力)，其量程和精度应与试验要求相匹配。

进一步地，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述主管路的另一端连接至四通接头13的其中一个接头，三个分支管路连接至所述四通接头13的另三个接头。四通接头的作用是将总流分流成三路所需的支流，各连接处的尺寸要匹配，密封性要好。

进一步地，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述调压阀和所述压力显示表设计成：可使该分支管路的出口侧气流压力的调节精度达到0.0001MPa。

参照图2，所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述压力显示表为数字压力显示表。稳压电源14与三个分支管路的数显表6，7，9电连接，向三个数显表供电。

所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述主管路和所述分支管路均采用高压管。

所述的可提供多路高压气流的调压系统中，所述主管路或所述分支管路根据所须的流量选择各自的内径。试验中管路的压力通常能达到几兆帕甚至几十兆帕，有一定的危险性，因此要求高压管有足够的强度，管道内径满足流量要求。具体来说，所述主管路或者所述分支管路的横截面积通过以下过程计算：

计算速度系数λ： $\mathrm{\λ}=\sqrt{\frac{k+1}{k-1}[1-{\left(\frac{\stackrel{\‾}{P}}{{\stackrel{\‾}{P}}_0}\right)}^{\frac{k-1}{k}}]};$

计算密流函数q(λ)： $q\left(\mathrm{\λ}\right)={\left(\frac{k+1}{2}\right)}^{\frac{1}{k-1}}{(1-\frac{k-1}{k+1}{\mathrm{\λ}}^2)}^{\frac{1}{k-1}}\mathrm{\λ};$

利用质量流量公式在给定的流量G下计算计算高压管的横截面积A，质量流量公式为：

$G=C\sqrt{\frac{k}{{\mathrm{RT}}_0}{\left(\frac{2}{k+1}\right)}^6}{p}_0\mathrm{Aq}\left(\mathrm{\λ}\right);$

其中，C、k和R为常数，P和P₀分别为高压管内的总压和静压，通过流量计测量得到，通过以上流量关系式可将管路内径确定。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种可提供多路高压气流的调压系统，其特征在于，包括：

主管路，其一端连通至气源，在所述主管路上设置有可控制所述主管路气流通断的截止阀；

气源压力表，其设置于所述主管路，用于监测气源总压；

分支管路，其上设置有可调节该分支管路出口气流压力的调压阀以及用于显示该分支管路出口气流压力的数字压力显示表；其中，多个分支管路并联连接至所述主管路的另一端。

2.如权利要求1所述的可提供多路高压气流的调压系统，其特征在于，所述主管路的另一端连接至四通接头的其中一个接头，三个分支管路连接至所述四通接头的另三个接头。

3.如权利要求2所述的可提供多路高压气流的调压系统，其特征在于，所述调压阀和所述压力显示表设计成：可使该分支管路的出口侧气流压力的调节精度达到0.0001MPa。

4.如权利要求1所述的可提供多路高压气流的调压系统，其特征在于，所述主管路和所述分支管路均采用高压管。

5.如权利要求4所述的可提供多路高压气流的调压系统，其特征在于，所述主管路或所述分支管路根据所须的流量选择各自的内径。