一种变缝高定常吹气流动控制装置及加工方法与流程

本发明涉及风洞试验射流控制，尤其涉及一种变缝高定常吹气流动控制装置及加工方法。

背景技术：

1、目前，风洞试验中的定常吹气是指在风洞中持续向测试物体提供一个恒定速度和方向的射流，以模拟物体在稳定气流中的飞行或运动状态。飞行器主动流动控制技术（active flow control）中，射流控制技术以其输入稳定，流动控制效果显著而十分具有应用前景。

2、该技术的基本原理是：通过狭长的喷缝向飞行器周围的特定流场注入动量，定常射流与当地流动相互作用，从而达到抑制流动分离，提高飞行器气动性能的目的。该技术主要包括附面层抽吸、附面层吹气、组合吹吸气等方式。基于通用民机标模(common researchmodel, crm)开展的数值计算和风洞试验研究表明，应用射流控制技术可以使铰链式简单襟翼达到传统高升力构型的气动性能。目前该技术的技术成熟度不高，其工程应用推广过程需要开展大量风洞试验以及飞行验证，而喷缝高度及其分布则是射流控制技术的重要研究参数。

3、在相关技术中，风洞试验需要考虑改变喷缝高度以研究其参数影响。但实践中发现，改变喷缝高度的成本及难度均较高。

技术实现思路

1、本申请公开一种变缝高定常吹气流动控制装置及加工方法，以解决相关技术中喷缝高度改变时成本和难度均较高的技术问题。

2、第一方面，本申请提供一种变缝高定常吹气流动控制装置，采用如下的技术方案：

3、一种变缝高定常吹气流动控制装置，包括：底板，底板包括凹陷部和贴合部，凹陷部内凹设置，贴合部设于凹陷部的顶部开口边缘；盖板，盖板的数量为多个，多个盖板的厚度彼此不同，多个盖板中的一者与贴合部可拆卸连接，且盖板与贴合部相连接后，在盖板与凹陷部之间形成射流腔体；凹陷部的一侧壁面具有进气口，凹陷部背离进气口的另一侧与盖板之间形成喷缝，射流腔体与进气口及喷缝均连通。

4、优选的，还包括固定件，固定件位于喷缝内且两端分别与凹陷部及盖板相连，固定件用以在喷缝通入压缩气体时限定凹陷部与盖板的位置。

5、优选的，固定件具有多个，固定件沿喷缝的长度方向分布；固定件设于凹陷部和盖板上，位于凹陷部和盖板中的一者上的固定件具有第一通孔，位于凹陷部和盖板中的另一者上的固定件设有第一螺纹孔，第一通孔与第一螺纹孔间穿设有第一螺纹杆。

6、优选的，第一通孔背离第一螺纹孔的一端为扩口设置，且第一通孔的扩口处嵌设有密封圈。

7、优选的，固定件包括第一固定部和第二固定部，第二固定部设于第一固定部靠近喷缝出口的一侧；第一固定部的外表面呈圆柱体形，第二固定部呈直条形，沿喷缝的长度方向，第一固定部的宽度大于第二固定部的宽度。

8、优选的，喷缝包括沿射流移动方向连通的弧缝段及直缝段，弧缝段呈弧形且与射流腔体平滑连通，直缝段平滑连通于弧缝段背离射流腔体侧且与外界连通。

9、优选的，弧缝段的流向长度度至少为直缝段的1~3倍，直缝段的流向长度至少为喷缝高度的2~6倍。

10、优选的，盖板和贴合部中的一者上具有多个第二通孔，另一者上具有与多个第二通孔一一对应的第二螺纹孔，第二通孔与第二螺纹孔间穿设有第二螺纹杆。

11、优选的，贴合部与盖板中的至少一者具有密封槽，密封槽的延伸方向与贴合部的延伸方向一致，密封槽内嵌设有密封条，密封条用于封堵盖板与贴合部之间的缝隙。

12、第二方面，本申请提供一种变缝高定常吹气流动控制装置的加工方法，采用如下的技术方案：

13、一种变缝高定常吹气流动控制装置的加工方法，用于制作上述技术方案的一种变缝高定常吹气流动控制装置，包括以下步骤：

14、通过合金刀具对盖板和底板进行切削，切削时进给合金刀具，每加工一个盖板或底板时更换新的合金刀具；

15、对切削好的盖板或底板至少进行两次热处理；

16、盖板在加工时根据试验需求调整靠近喷缝处的厚度，以使多个盖板具备不同的厚度。

17、本发明具有以下优点及有益效果：

18、在风洞试验时，通过压源产生压缩气体并注入进气口，压缩气体在射流腔体内形成射流，并从喷缝处喷出，进而与飞行器周围的特定流场相互作用，最终实现抑制流动分离，提高飞行器气动性能的效果。

19、若需要研究不同喷缝高度及其分布对射流所造成的影响时，可以将盖板从底板上的贴合部拆卸下来，更换不同厚度的盖板再重新安装至贴合部上，如此可适应性改变喷缝的高度；即盖板可以预先制作多个不同型号，以便适用于不同喷缝高度。

20、这样设置后，在需要改变喷缝高度时，只需要更换不同的盖板即可实现调节不同高度的喷缝，相较于现有技术，本申请的喷缝在改变高度时，只需要更换不同的盖板即可实现调整，其高度调整的成本更低，并且难度也更低。

技术特征：

1.一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，还包括固定件（400），所述固定件（400）位于所述喷缝（300）内且两端分别与凹陷部（110）及所述盖板（200）相连，所述固定件（400）用以在喷缝（300）通入压缩气体时限定所述凹陷部（110）与所述盖板（200）的位置。

3.根据权利要求2所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述固定件（400）具有多个，所述固定件（400）沿所述喷缝（300）的长度方向分布；

4.根据权利要求3所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述第一通孔（430）背离第一螺纹孔（500）的一端为扩口设置，且所述第一通孔（430）的扩口处嵌设有密封圈（431）。

5.根据权利要求2所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述固定件（400）包括第一固定部（410）和第二固定部（420），所述第二固定部（420）设于所述第一固定部（410）靠近所述喷缝（300）出口的一侧；

6.根据权利要求1所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述喷缝（300）包括沿射流移动方向连通的弧缝段（310）及直缝段（320），所述弧缝段（310）呈弧形且与所述射流腔体（900）平滑连通，所述直缝段（320）平滑连通于所述弧缝段（310）背离所述射流腔体（900）侧且与外界连通。

7.根据权利要求6所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述弧缝段（310）的流向长度至少为直缝段（320）的1~3倍，所述直缝段（320）的流向长度至少为喷缝（300）高度的2~6倍。

8.根据权利要求1所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述盖板（200）和所述贴合部（120）中的一者上具有多个第二通孔（600），另一者上具有与多个所述第二通孔（600）一一对应的第二螺纹孔（700），所述第二通孔（600）与所述第二螺纹孔（700）间穿设有第二螺纹杆（710）。

9.根据权利要求8所述的一种变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，所述贴合部（120）与所述盖板（200）中的至少一者具有密封槽（800），所述密封槽（800）的延伸方向与所述贴合部（120）的延伸方向一致，所述密封槽（800）内嵌设有密封条（810），所述密封条（810）用于封堵所述盖板（200）与所述贴合部（120）之间的缝隙。

10.一种变缝高定常吹气流动控制装置的加工方法，用于制作权利要求1-9任一项所述的变缝高定常吹气流动控制装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明提供了一种变缝高定常吹气流动控制装置及加工方法，涉及风洞试验射流控制技术领域，本发明的变缝高定常吹气流动控制装置包括底板和盖板，底板包括凹陷部和贴合部，凹陷部内凹设置，贴合部设于凹陷部的顶部开口边缘；盖板与贴合部可拆卸连接，且盖板与贴合部相连接后，在盖板与凹陷部之间形成射流腔体；凹陷部的一侧壁面具有进气口，凹陷部背离进气口的另一侧与盖板之间形成喷缝，射流腔体与进气口及喷缝均连通。本发明可以解决相关技术中喷缝高度改变时成本和难度均较高的技术问题。技术研发人员：王万波,覃晨,潘家鑫,李超群,唐坤,赵鑫海受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所技术研发日：技术公布日：2024/12/2