一种高开孔率、低流阻的加强型整流装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高开孔率、低流阻的加强型整流装置，包括设置有多个导通孔的多孔板，所述多孔板上的导通孔按蜂窝式排列，所述导通孔的长径比为1-3，所述导通孔的竖间距所述导通孔的横间距其中，d为导通孔直径8mm-15mm；θ为导通孔的角度40°-60°，β为开孔率25%-35%。本实用新型能够在大流量，高总温环境下长期可靠使用，达到较好的整流效果。
【专利说明】—种高开孔率、低流阻的加强型整流装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高开孔率、低流阻的加强型整流装置，可用于飞行马赫数小于5的吸气式发动机直连式和自由射流式试验系统的整流装置，也可用于其它相似试验设备的整流装置。
【背景技术】
[0002]吸气式发动机是高超声速飞行器及导弹武器的主要动力装置，近年来，美国、俄罗斯等世界各国竞相开展吸气式动力技术研究，国内也在大力开展适合高超声速飞行装置用的吸气式发动机技术的研究。开展地面试验是突破吸气式发动机关键技术的有效手段，因此需要建立一系列的吸气式发动机地面试验设备，直连试验台和自由射流试验台是其中重要组成部分。
[0003]地面试验设备要模拟吸气式发动机飞行状态下的来流空气条件，需要对空气进行加热，空气加热的传统方法是对空气采取化学燃烧和掺混，这种方式是先用少量的空气与燃料燃烧得到高温燃气，之后再向高温燃气中补充大量的冷空气和部分氧气。由于冷热气流掺混后气流的湍流度较大，速度不均匀，需要对混合气体进行整流，以保证进入发动机的高温空气流场均匀，为此需要在发动机入口前设置整流装置。
实用新型内容
[0004]本实用新型的技术解决问题是:提供一种具有高开孔率、低流阻的耐高温多孔整流装置技术，能够在大流量(530kg/s)，高总温(1100K)环境下长期可靠使用，达到较好的整流效果。
[0005]本实用新型的技术解决方案是:`[0006]一种高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特殊之处在于:包括设置有多个导通孔的多孔板1，所述多孔板上的导通孔按蜂窝式排列，所述导通孔的长径比为1-3，所述导
通孔的竖间距A = °'63^^，所述导通孔的横间距&，
[0007]其中，d为导通孔直径8mm-15mm ; Θ为导通孔的角度40° -60° , β为开孔率25%-35%。
[0008]还包括位于多孔板I 一侧的定位加强套筒2，所述定位加强套筒2固定在多孔板的外围。
[0009]还包括设置在多孔板背风面的多个周向加强环3和/或径向加强筋4，所述周向加强环3固定在多孔板上，所述径向加强筋固定在相邻两个周向加强环之间以及周向加强环与定位加强套筒20之间。
[0010]上述导通孔的长径比为1.6。
[0011]上述径向加强筋4与多孔板之间预留间隙，间隙的距离为导通孔孔径的1.5-3倍。
[0012]上述周向加强环30和径向加强筋4的排布原则:满足堵塞比小于0.5%。[0013]上述导通孔直径d为10mm,所述导通孔的角度Θ为60°。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有如下优点:
[0015]1、大流量高温空气的整流技术，该整流装置可通过的最大空气流量达530kg/s，气流温度最高为1100K，整流装置后的空气流场总压偏差小于1%，总温偏差小于±25K，速度场均匀性较好，压力损失小于0.2MPa。
[0016]2、高温富氧空气冲击环境下长时间大尺度结构可靠技术，该整流装置内径为Φ 1.5m，在背风面交叉焊接周向加强环和径向加强筋，可以承受大流量空气启动时的瞬时气动力冲击作用，实现最高1100K高温下长时间可靠工作，加强结构对孔的堵塞比小于
0.5%，基本不影响整流效果。
[0017]3、本实用新型整流装置结构紧凑，可靠性高，加工简单。
[0018]采用开圆形孔的圆柱形多孔板，以及在多孔板背风面交叉设置周向加强环和径向加强筋的加强型整流装置技术方案和结构设计，开孔率达30%，对气流的扰动小，流阻低，在大流量、高温环境下可以长期使用。
[0019]4、本实用新型增加周向加强环3和径向加强筋4，在提高多孔板的整体强度同时，也可以起到补偿整流的作用。将经过多孔板的气流分成多个均匀的区域，进行导流和分区处理，使得整流效果更好。
[0020]5、本实用新型选取长径比的制约因素:性能(整流效果、流阻)、成本、工艺性、流阻，经过大量的试验选择合适的长径比范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型整流装置的结构示意图；
[0022]图2为整流装置的剖视图；
[0023]图3为本实用新型多孔板的导通孔位置示意图。
[0024]其中附图标记为:1_多孔板，2_定位加强套筒,3_周向加强环,4_径向加强筋。【具体实施方式】
[0025]如图1所示，本实用新型由多孔板1、定位加强套筒2、周向加强环3和径向加强筋4组成。多孔板I上开圆形通孔，孔按蜂窝式排列，开孔率达30%，开孔长径比1.6，气流经多孔板整流后，湍流度降低，达到整流效果，在多孔板外围焊接定位加强套筒2，实现多孔板与试验设备的安装定位，根据设备的具体结构可以调整套筒结构，在多孔板背风面间隔焊接周向加强环3，也可以在在周向加强环之间交叉焊接径向加强筋4或者是在位于最外侧的周向加强环和定位加强套之间焊接径向加强筋4，周向加强环和径向加强筋的数量可以相应调整，加强筋与多孔板之间预留间隙(孔径的1.5-3倍)，避免堵塞多孔板上的气流通道。
[0026]导通孔的竖间距
【权利要求】
1.一种高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:包括设置有多个导通孔的多孔板(1)，所述多孔板上的导通孔按蜂窝式排列，所述导通孔的长径比为1-3，所述导通孔的竖间距4，所述导通孔的横间距
^ _ 1.25c/' 2 4β^θ 其中，d为导通孔直径8mm-15mm ; Θ为导通孔的角度40° -60°，β为开孔率25%_35%。
2.根据权利要求1所述的高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:还包括位于多孔板(I) 一侧的定位加强套筒(2)，所述定位加强套筒(2)固定在多孔板的外围。
3.根据权利要求1或2所述的高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:还包括设置在多孔板背风面的多个周向加强环(3)和/或径向加强筋(4)，所述周向加强环(3)固定在多孔板上，所述径向加强筋固定在相邻两个周向加强环之间以及周向加强环与定位加强套筒(2)之间。
4.根据权利要求3所述的高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:所述导通孔的长径比为1.6。
5.根据权利要求4所述的高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:所述径向加强筋(4)与多孔板之间预留间隙，间隙的距离为导通孔孔径的1.5-3倍。
6.根据权利要求3所述的高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:所述周向加强环(3)和径向加强筋(4)的排布原则:满足堵塞比小于0.5%。
7.根据权利要求6所述`的高开孔率、低流阻的加强型整流装置，其特征在于:所述导通孔直径d为IOmm,所述导通孔的角度Θ为60°。
【文档编号】G01M15/14GK203422226SQ201320423602
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】肖虹, 吕发正, 李小平, 杜天恩, 殷帅帅, 李 荣, 房喜荣, 高强, 唐敏, 熊剑 申请人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所