用于发动机试车台排气系统的引射器的制作方法

技术特征：

1.一种用于发动机试车台排气系统的引射器，其特征在于，按照被引射气流的流动方向，所述引射器(100)包括依次同轴固定连接的低压室(110)，过渡段(120)，掺混收敛段(130)，掺混等直段(140)，掺混扩张段(150)，所述低压室(110)包括低压室壳体(112)和与低压室壳体(112)两端固定连接的法兰，所述低压室(110)内按照被引射气流的流动方向依次同轴固定连接有圆环分流导流装置(113)，引射气流输送管道(117)，引射气流收敛段(114)，引射气流扩张段(115)，所述圆环分流导流装置(113)入口与引射气流进气总管(111)固定连接，出口与引射气流输送管道(117)的入口固定连接，所述低压室壳体(112)，过渡段(120)，掺混收敛段(130)，掺混等直段(140)，掺混扩张段(150)，引射气流输送管道(117)，引射气流收敛段(114)，引射气流扩张段(115)均为中空回转体，所述引射气流输送管道(117)的中心线与所述低压室壳体(112)的中心线重合，所述低压室(110)出口截面与所述引射气流扩张段(115)的出口截面在同一竖直面，所述低压室(110)与引射器固定支架(160)连接，所述掺混等直段(140)与引射器活动支架(170)连接。

2.根据权利要求1所述的引射器，其特征在于，所述圆环分流导流装置(113)一端固定连接有导流锥(116)，所述导流锥(116)的中心线与所述圆环分流导流装置(113)的中心线重合，所述导流锥(116)的顶点在所述低压室(110)入口截面上。

3.根据权利要求1所述的引射器，其特征在于，所述引射器活动支架(170)包括引射器活动支架上支架(171)，引射器活动支架底板(172)，引射器活动支架上滚轮导向板(173)，引射器活动支架下滚轮导向板(174)，引射器活动支架滚轮组件(175)，引射器活动支架下支架(177)；所述引射器活动支架上支架(171)与掺混等直段(140)固定连接，所述引射器活动支架底板(172)上表面与引射器活动支架上支架(171)固定连接；所述引射器活动支架底板(172)下表面设置有引射器活动支架上滚轮导向板(173)，所述引射器活动支架固定支架(177)上表面与所述引射器活动支架下滚轮导向板(174)下表面固定连接；所述引射器活动支架滚轮组件(175)设置在所述引射器活动支架上滚轮导向板(173)和所述引射器活动支架下滚轮导向板(174)之间，所述引射器活动支架底板(172)和引射器活动支架下支架(177)之间通过拉紧螺栓(176)固定连接；所述引射器活动支架滚轮组件(175)包括引射器活动支架滚轮(178)和引射器活动支架框架(179)，所述引射器活动支架滚轮(178)设置在引射器活动支架框架(179)内；所述引射器活动支架上支架(171)与所述引射器活动支架底板(172)之间设置有加强筋(180)；所述引射器活动支架固定支架(177)下部通过地脚螺栓与地面固定。

4.根据权利要求1所述的引射器，其特征在于，引射气流的喉道直径为D_akp1，所述引射气流扩张段(115)的直径为D_a2，所述D_akp1和D_a2满足下列方程组：

$D_{akp1}=\sqrt{\frac{4S_{akp1}}{3.14}}---\left(1\right)$

$S_{akp1}=\frac{G_{a1}\×\sqrt{T_{ta1}}}{0.0404\×P_{takp1}}---\left(2\right)$

$P_{takp1}=\frac{P_{tam1}}{{\mathrm{\δ}}_1}---\left(3\right)$

$P_{tam1}=\frac{P_{am1}}{\mathrm{\π}\left(M_{a1}\right)}---\left(4\right)$

$\mathrm{\π}\left(M_{a1}\right)={(1+\frac{k-1}{2}{M_{a1}}^2)}^{-\frac{k}{k-1}}---\left(5\right)$

P_am1＝P_tb1 (6)

$G_{a1}=\frac{G_{b1}}{n_1}---\left(7\right)$

$D_{a2}=\sqrt{\frac{4S_{a2}}{3.14}}---\left(8\right)$

$S_{a2}=\frac{S_{akp1}}{{\mathrm{\δ}}_1*q\left(M_{a1}\right)}---\left(9\right)$

$q\left(M_{a1}\right)=\frac{M_{a1}{\left(0.5\right(k+1\left)\right)}^{(k+1)/2(k-1)}}{{(1+0.5(k-1\left){M_{a1}}^2\right)}^{(k+1)/2(k-1)}}---\left(10\right)$

上述方程组中：D_akp1：引射气流的喉道直径，单位为mm；S_akp1：引射气流的喉道的面积，单位为mm²；G_a1：引射气流的流量，单位为kg/s；T_ta1：引射气流的温度，单位为K；P_takp1：引射气流喉道内的总压，单位为Mpa；P_tam1：引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数对应的总压，单位为Mpa；δ₁：引射气流在引射气流扩张段的总压恢复系数；P_am1：引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数对应的静压，单位为Mpa；M_a1：引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数；π(M_a1)：引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数对应的静压与总压比；k：比热比；P_tb1：被引射气流总压，单位为Mpa；G_b1：被引射气流的流量，单位为kg/s；n₁：引射系数；D_a2：引射气流扩张段的直径，单位为mm；S_a2：引射气流扩张段的面积，单位为mm²；q(M_a1)：引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数对应的速度系数；其中，引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数大于1，所述引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数由已知的被引射气流总压和被引射气流的流量确定，所述引射系数由引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数和已知的引射气流的总温和被引射气流的总温确定。

5.根据权利要求4所述的引射器，其特征在于，所述掺混等直段(140)的直径为D_ckp1，长度为L_ckp1；掺混收敛段(130)的直径为D_c11，收敛角为α₁，长度为L_c11；所述掺混扩张段(150)的直径为D_a2，扩张角为α₂，长度为L_c12；所述D_ckp1，L_ckp1，D_c11，α₁₁，L_c11，D_c12，α₁₂，L_c12满足下列方程组：

$D_{ckp1}=\sqrt{\frac{4S_{ckp1}}{3.14}}---\left(11\right)$

S_ckp1＝S_akp1×f_ackp1(12)

L_ckp1＝4×D_ckp1(13)

$D_{c11}=\sqrt{\frac{4S_{c11}}{3.14}}---\left(14\right)$

S_c11＝1.95×S_ckp1(15)

D_c11＝D_c12(16)

$L_{c11}=\frac{\frac{1}{2}(D_{c11}-D_{ckp1})}{\tan \frac{{\mathrm{\α}}_{11}}{2}}---\left(17\right)$

$L_{c12}=\frac{\frac{1}{2}(D_{c12}-D_{ckp1})}{\tan \frac{{\mathrm{\α}}_{12}}{2}}---\left(18\right)$

上述方程组中：D_ckp1：掺混等直段的直径，单位为mm；S_ckp1：掺混等直段的面积，单位为mm²；f_ackp1：掺混等直段与引射气流的喉道的面积比；L_ckp1：掺混等直段的长度，单位为mm；D_c11：掺混收敛段的直径，单位为mm；S_c11：掺混收敛段的面积，单位为mm²；D_c12：掺混扩张段的直径，单位为mm；L_c11：掺混收敛段的长度，单位为mm；α₁₁：掺混收敛段的收敛角，单位为°L_c12：掺混扩张段的长度，单位为mm；α₁₂：掺混扩张段的扩张角，单位为°；其中，掺混等直段与引射气流引射气流等直段的面积比由引射气流在引射气流扩张段出口截面马赫数确定。

6.根据权利要求5所述的引射器，其特征在于，所述掺混收敛段的收敛角满足：4°≤α₁₁≤5°，所述掺混扩张段的扩张角满足：4°≤α₁₂≤5°。

7.根据权利要求5所述的引射器，其特征在于，所述掺混收敛段的收敛角和掺混扩张段的扩张角均为4.4°。

8.根据权利要求5所述的引射器，其特征在于，所述低压室壳体(112)的直径为D₁，所述低压室壳体(112)的直径满足方程：D₁＝1.05×D_c11，其中，D₁的单位为mm。

9.根据权利要求8所述的引射器，其特征在于，所述过渡段(120)的长度为S₁，所述过渡段(120)的长度满足方程：S₁＝D₁-D_c11，其中，S₁的单位为mm。