用于高溫流場(chǎng)中的模型支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于電弧風(fēng)洞試驗(yàn)的裝置，具體涉及一種用于高溫流場(chǎng)中的模型支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子電弧加熱器風(fēng)洞裝備，簡(jiǎn)稱電弧風(fēng)洞，是一種通過(guò)拉瓦爾噴管產(chǎn)生高溫超聲速流場(chǎng)的大型地面試驗(yàn)設(shè)備，主要用于高超聲速飛行器及太空返回艙的防熱材料及防熱結(jié)構(gòu)的燒蝕考核，為防熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供地面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于電弧風(fēng)洞流場(chǎng)的總溫高達(dá)幾千開(kāi)爾文，在長(zhǎng)達(dá)上千秒的試驗(yàn)中既要保證流場(chǎng)參數(shù)的穩(wěn)定性，又要保證模型在流場(chǎng)中的位置不產(chǎn)生變化，所以試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷闹伟惭b是試驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵。
[0003]現(xiàn)在先進(jìn)的大功率電弧風(fēng)洞的規(guī)模都十分巨大，放置模型的試驗(yàn)段尺寸可以達(dá)到4mX4mX5m，但由于某些試驗(yàn)參數(shù)和模型尺寸的限制，只能選用尺寸較小的噴管，這樣導(dǎo)致固定在試驗(yàn)段內(nèi)部的模型支架距離噴管出口在1.5m以上，而模型需要緊貼在噴管出口的位置進(jìn)行試驗(yàn)，所以需要設(shè)計(jì)一種可以在高溫流場(chǎng)中使用的長(zhǎng)距離模型支撐裝置，以滿足試驗(yàn)需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決至少上述問(wèn)題或缺陷，并提供至少后面將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是提供一種以在高溫流場(chǎng)中應(yīng)用的長(zhǎng)距離模型支撐裝置，安裝簡(jiǎn)單，使用方便，具有大長(zhǎng)徑比、高溫下剛度好等特點(diǎn)，滿足風(fēng)洞試驗(yàn)的需要。
[0006]本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是通過(guò)以導(dǎo)熱系數(shù)高的銅制支撐外套和高溫下強(qiáng)度好的鋼制支撐內(nèi)套為主體，在兩端安裝焊接環(huán)，形成雙環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，再連接進(jìn)水管和出水管，構(gòu)成高壓水流動(dòng)通道，對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行冷卻，同時(shí)通過(guò)出水端的轉(zhuǎn)接構(gòu)件和風(fēng)洞支架連接，并可前后調(diào)節(jié)模型和噴管出口之間的距離，實(shí)現(xiàn)模型在高溫流場(chǎng)中的長(zhǎng)距離穩(wěn)定支撐。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于高溫流場(chǎng)中的模型支撐裝置，包括:
[0008]轉(zhuǎn)接構(gòu)件，其為管狀結(jié)構(gòu)；
[0009]支撐外套，其為中空管狀結(jié)構(gòu)，所述支撐外套通過(guò)焊接方式與所述轉(zhuǎn)接構(gòu)件連接；
[0010]支撐內(nèi)套，其為中空管狀結(jié)構(gòu)，所述支撐內(nèi)套與所述支撐外套同軸，且套設(shè)在所述支撐外套內(nèi)。
[0011]優(yōu)選的是，其中，還包括:第一焊接環(huán)與第二焊接環(huán)，所述第一焊接環(huán)與第二焊接環(huán)分別連接所述支撐內(nèi)套和所述支撐外套的兩端，以使得連接后的所述支撐內(nèi)套和所述支撐外套形成水流通道的呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第一焊接環(huán)和第二焊接環(huán)結(jié)構(gòu)相同，均為鋼制成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第一焊接環(huán)和第二焊接環(huán)的外徑等于所述支撐外套的內(nèi)徑，所述第一焊接環(huán)和第二焊接環(huán)的內(nèi)徑等于支撐內(nèi)套的外徑。
[0012]優(yōu)選的是，其中，還包括:進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管設(shè)置在所述支撐外套上靠近所述第一焊接環(huán)的一端，所述出水管設(shè)置在所述支撐外套上靠近所述第二焊接環(huán)的一端，所述進(jìn)水管與所述出水管與水流通道連通，所述進(jìn)水管與所述出水管的軸線在同一平面，且垂直于所述支撐外套的外表面。
[0013]優(yōu)選的是，其中，所述支撐內(nèi)套遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)接構(gòu)件的一端內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋的外徑與內(nèi)徑的差值不大于所述支撐內(nèi)套的壁厚，所述支撐內(nèi)套的長(zhǎng)度等于所述支撐外套的長(zhǎng)度，所述支撐外套的內(nèi)徑與所述支撐內(nèi)套的外徑的差值不大于10mm。
[0014]優(yōu)選的是，其中，所述支撐外套上設(shè)置有進(jìn)水孔和出水孔，所述進(jìn)水孔連接所述進(jìn)水管，所述出水孔連接所述出水管。
[0015]優(yōu)選的是，其中，所述支撐內(nèi)套的長(zhǎng)度與直徑比為5?30，所述支撐內(nèi)套由鋼制成，所述支撐內(nèi)套的壁厚不小于4_。
[0016]優(yōu)選的是，其中，所述支撐外套的長(zhǎng)度與直徑比為5?30，所述支撐外套由銅制成，所述支撐外套的壁厚不大于2_。
[0017]優(yōu)選的是，其中，所述進(jìn)水管由銅制成，所述進(jìn)水管的厚度不大于1.5mm，所述進(jìn)水管通過(guò)焊接的方式與所述進(jìn)水孔連接。
[0018]優(yōu)選的是，其中，所述出水管由銅制成，所述出水管的厚度不大于1.5mm，所述出水管通過(guò)焊接的方式與所述出水孔連接。
[0019]優(yōu)選的是，其中，所述轉(zhuǎn)接構(gòu)件的外徑不大于所述支撐外套的外徑且不小于支撐內(nèi)套的內(nèi)徑，所述轉(zhuǎn)接構(gòu)件由鋼材制成。
[0020]本實(shí)用新型至少包括以下有益效果:
[0021]1、通過(guò)大長(zhǎng)徑比的厚壁管狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)模型的長(zhǎng)距離支撐，既滿足了模型安裝要求，又保證了裝置的剛性；
[0022]2、通過(guò)支撐內(nèi)套和支撐外套的結(jié)構(gòu)，形成水流通道，在試驗(yàn)中采用高壓水流動(dòng)冷卻整個(gè)裝置，保證長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)順利進(jìn)行；
[0023]3、通過(guò)支撐內(nèi)套進(jìn)水端的螺紋連接試驗(yàn)?zāi)Ｐ停奖憧煽?，同時(shí)可以對(duì)模型和噴管之間的距離進(jìn)行微調(diào)；
[0024]4、安裝簡(jiǎn)單，使用方便，具有大長(zhǎng)徑比、高溫下剛度好的優(yōu)點(diǎn)，滿足風(fēng)洞試驗(yàn)的需要。
[0025]本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中用于高溫流場(chǎng)中的模型支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中用于高溫流場(chǎng)中的模型支撐裝置組裝后的主視截?cái)嗥拭鎴D；
[0028]圖3為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中用于高溫流場(chǎng)中的模型支撐裝置的電弧風(fēng)洞安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0031]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)形式，其中包括:
[0032]轉(zhuǎn)接構(gòu)件1，其為管狀結(jié)構(gòu)；
[0033]支撐外套4，其為中空管狀結(jié)構(gòu)，所述支撐外套4通過(guò)焊接方式與所述轉(zhuǎn)接構(gòu)件1連接；
[0034]支撐內(nèi)套3，其為中空管狀結(jié)構(gòu)，所述支撐內(nèi)套3與所述支撐外套4同軸，且套設(shè)在所述支撐外套4內(nèi)。
[0035]其中，通過(guò)支撐外套4與支撐內(nèi)套3的結(jié)構(gòu)套設(shè)形成水流通道，在試驗(yàn)中采用高壓水流動(dòng)冷卻整個(gè)裝置，保證長(zhǎng)時(shí)間試驗(yàn)順利進(jìn)行。
[0036]在另一種實(shí)例中，還包括:第一焊接環(huán)與第二焊接環(huán)，所述第一焊接環(huán)與第二焊接環(huán)分別連接所述支撐內(nèi)套和所述支撐外套的兩端，以使得連接后的所述支撐內(nèi)套和所述支撐外套形成水流通道的呈環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第一焊接環(huán)和第二焊接環(huán)結(jié)構(gòu)相同，均為鋼制成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，所述第一焊接環(huán)和第二焊接環(huán)的外徑等于所述支撐外套的內(nèi)徑，所述第一焊接環(huán)和第二焊接環(huán)的內(nèi)徑等于支撐內(nèi)套的外徑。
[0037]在另一種實(shí)例中，還包括:進(jìn)水管和出水管，所述進(jìn)水管設(shè)置在所述支撐外套上靠近所述第一焊接環(huán)的一端，所述出水管設(shè)置在所述支撐外套上靠近所述第二焊接環(huán)的一端，所述進(jìn)水管與所述出水管與水流通道連通，所述進(jìn)水管與所述出水管的軸線在同一平面，且垂直于所述支撐外套的外表面。
[0038]在另一種實(shí)例中，所述支撐內(nèi)套遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)接構(gòu)件的一端內(nèi)表面設(shè)置有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋的外徑與內(nèi)徑的差值不大于所述支撐內(nèi)套的壁厚，所述支撐內(nèi)套的長(zhǎng)度等于所述支撐外套的長(zhǎng)度，所述支撐外套的內(nèi)徑與所述支撐內(nèi)套的外徑的差值不大于10mm。通過(guò)螺紋連接試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，方便可靠，同時(shí)可以通過(guò)擰動(dòng)螺紋對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃惋L(fēng)洞噴管之間的距離進(jìn)行微調(diào)。
[0039]在另一種實(shí)例中，所述支撐外套上設(shè)置有進(jìn)水孔和出水孔，所述進(jìn)水孔連接所述進(jìn)水管，所述出水孔連接所述出水管。
[0040]在另一種實(shí)例中，所述支撐內(nèi)套的長(zhǎng)度與直徑比為5?30，所述支撐內(nèi)套由鋼制成，所述支撐內(nèi)套的壁厚不小于4_。
[0041]在另一種實(shí)例中，所述支撐外套的長(zhǎng)度與直徑比為5?30，所述支撐外套由銅制成，所述支撐外套的