0.3m低温连续式跨声速风洞结构设计

发布时间：2021-06-20 19:08

　　低温风洞运行过程中,洞体回路承受的温度低且温度变化范围大,使结构产生较大的热变形和热应力,将影响风洞的气动性能和安全性。在进行0.3m低温风洞结构设计时,通过合理选取风洞结构材料、采取驻室夹层内腔的气流换热和结构热变形释放等措施对结构热变形进行有效控制,并针对洞体回路的热变形和热应力计算等内容开展了仿真研究。计算结果表明,降温7200s后,拐角导流片的温度降至约110K,稳定段的法兰温度约为250K,洞体回路的最大热应力出现在换热器驻室壳体上,约为110 MPa,安全系数大于1.8;洞体回路温度降至90K时,长轴方向收缩约为29mm,短轴方向收缩约为12mm。通过低温风洞试验发现,仿真计算结果接近于实际的测量结果,调试试验结果验证了该风洞结构设计的可靠性。 

【文章来源】：实验流体力学. 2020,34(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

0.3m低温风洞实物

风洞洞体结构型式为积木式，各主要部段间采用法兰联结，便于部段的更换或维护。该风洞中，由于试验段和第二喉道段调节环节较多、更换的频率及可能性较大，因此试验段支座设计为可移动结构，需要时，试验段至第一拐角段可沿轴向右移一段距离即可对模型进行操作。2 风洞结构设计关键技术

压缩机底部设置的风洞固定支座为插销型式，约束洞体回路在水平面内的长、短轴方向移动，但允许洞体在铅垂面内的径向热变形，其不承受垂向载荷，但承受水平力和水平力产生的力矩。风洞布置有2个单向导向支座，分别位于压缩机段和换热器段正下方。其不承受垂向载荷，只承受滑动方向的水平力和水平力产生的力矩，允许洞体回路沿长轴方向滑动收缩，短轴方向不允许滑动。

【参考文献】：
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本文编号：3239763