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可模拟不同背压环境的直排型扩压器装置

可模拟不同背压环境的直排型扩压器装置[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 071003. doi: 10.11884/HPLPB202032.190474
引用本文: 可模拟不同背压环境的直排型扩压器装置[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 071003. doi: 10.11884/HPLPB202032.190474
Diffuser that can simulate different background pressure[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 071003. doi: 10.11884/HPLPB202032.190474
Citation: Diffuser that can simulate different background pressure[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 071003. doi: 10.11884/HPLPB202032.190474

可模拟不同背压环境的直排型扩压器装置

doi: 10.11884/HPLPB202032.190474
基金项目: 国防科技创新特区项目
详细信息
  • 中图分类号: V228.7

Diffuser that can simulate different background pressure

  • 摘要: 为了研究直排型扩压器的压力恢复能力,设计了一套可模拟不同背压环境的扩压器装置。在扩压器平直段后接入电动闸板阀,通过调节气流的流通面积模拟不同的背压环境。考虑到闸板阀前平直段对扩压器工作性能的影响,建立了扩压器流场的仿真分析模型,得到了加入闸板阀的扩压器装置的流场,进行了扩压器平直段的优化设计,并开展了验证试验。结果表明,仿真分析与实验结果符合得较好,平直段设计合理时,采用闸板阀模拟不同背压环境的方式是可行的,直排型扩压器的恢复压力测试结果稳定可靠。
  • 图  1  扩压器结构示意图

    Figure  1.  Structure of the diffuser

    图  2  扩压器仿真模型

    Figure  2.  Simulation model of the diffuser

    图  3  不同闸板阀开度的扩压器压力云图

    Figure  3.  Diffuser’s pressure contour with different flow area

    图  4  不同闸板阀开度扩压器的马赫数云图

    Figure  4.  Diffuser’s Mach number contours with different flow area

    图  5  不同闸板阀开度扩压器的压力曲线

    Figure  5.  Diffuser’s Mach number contour with different flow area

    图  6  不同平直段长度扩压器内压力结果

    Figure  6.  Diffuser’s pressure curve with different length of straight part

    图  7  扩压器试验装置

    Figure  7.  Experiment equipment of diffuser

    图  8  闸板阀关闭程度与扩压器工作背压的关系

    Figure  8.  Diffuser’s working background pressure with differentflow area

    图  9  扩压器通道内压力分布曲线

    Figure  9.  Pressure curve of the fluid in diffuser

    表  1  扩压器的结构参数

    Table  1.   The diffuser’s structure parameters

    size of inletlength of supersonic
    part/mm
    length of subsonic
    part/mm
    outspread angle of
    subsonic part/(°)
    length of straight
    part/mm
    number of vanes
    149 mm×85 mm1 310500166501
    下载: 导出CSV

    表  2  扩压器流场的仿真参数

    Table  2.   Parameters of the diffuser’s simulation

    total pressure/kPastatic pressure/kPatotal temperature/Kbackground pressure/kPa
    111.31 5000.532
    下载: 导出CSV

    表  3  闸板阀流通面积

    Table  3.   Flow area of the flashboard valve

    the closed height of the valve/mmpassing height of the valve/mmflow area of the valve/mm2
    5019861 578
    5518858 468
    6017855 358
    7015849 138
    76.514545 095
    下载: 导出CSV
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图(9) / 表(3)
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-12-18
  • 修回日期:  2020-04-24
  • 网络出版日期:  2020-05-25
  • 刊出日期:  2020-06-24

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