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一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管的制作方法

文檔序號:9348171閱讀:574來源:國知局
一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)氣體環(huán)形射流的噴管,屬于機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]基于水下導(dǎo)彈發(fā)射方式之一一一同心筒發(fā)射,以及對水下氣體射流研究的逐漸深入,美國學(xué)者提出了破水發(fā)射的概念。破水發(fā)射就是利用潛射導(dǎo)彈進(jìn)行熱發(fā)射時噴出的高速氣體在同心筒半球形端蓋作用下產(chǎn)生180°變向,從外筒和內(nèi)筒形成的環(huán)形空間噴出形成高速氣體射流,高速氣體射流在潛艇與自由液面間直接形成一個氣體通道,使導(dǎo)彈可以在不接觸水的情況下從形成的氣體通道中飛行并沖出水面。因此需要研究環(huán)形噴管水下氣體射流,一種研究方法便是實驗研究,即需要用實驗的方式研究水下環(huán)形氣體射流特性。該實驗研究的進(jìn)行,首先需要一個截面為環(huán)形的噴管,其次需要?dú)怏w能夠均勻的從環(huán)形通道中噴出,再次需要實現(xiàn)多種不同的速度便于實驗研究,最后需要在噴管適當(dāng)?shù)奈恢媚軌驕y量實驗所需的氣體壓力、溫度等信息。目前對水下氣體射流的研究,以最基本的圓形噴管較多,而環(huán)形噴管很少。圓形噴管是對水下氣體射流最基本的一種簡化。相對于圓形噴管,環(huán)形噴管水下氣體射流更接近于同心筒發(fā)射的實際情況,因而環(huán)形噴管水下氣體射流的研究更加具有實用意義。但目前國內(nèi)尚沒有用于實驗的環(huán)形噴管設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為解決實驗研究水下環(huán)形氣體射流時環(huán)形氣體射流的形成的問題,提出了一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,該噴管能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流,且能使氣體均勻噴出,同時還能夠測量噴出氣體壓力和溫度。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]—種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,包括外筒和實心柱,所述實心柱上粗下細(xì),對應(yīng)的外筒軸心處開有上粗下細(xì)的孔,其下部細(xì)孔直徑與實心柱下部直徑相匹配,兩者在下部以緊配合方式在外筒底端連接,從而保證外筒和實心柱的同軸度;所述外筒用于與所述實心柱緊配合的部位上方開有通氣孔,用于氣體進(jìn)入。
[0006]作為優(yōu)選,所述外筒高度略高于實心柱,在底部高出實心柱的部分沿軸線開有較小的通孔,用于更換實心柱時使用,在頂部外筒和實心柱保持水平。
[0007]作為優(yōu)選,所述通氣孔為四個,在外筒上俯視呈十字形分布,用以確保氣體均勻進(jìn)入。
[0008]作為優(yōu)選,所述四個通氣孔為直徑相同的螺紋通孔,用于通過轉(zhuǎn)接頭與通氣管道連接。
[0009]作為優(yōu)選,在所述外筒上通氣孔及其上部分還開有一定高度的圓形槽,當(dāng)所述外筒與所述實心柱連接后,該部分空間形成氣室,其作用是使通入氣室的氣體在噴入環(huán)形管之前更加均勻。
[0010]作為優(yōu)選,在所述外筒上還開有多個用于測量不同位置氣體物理參數(shù)的測量孔。
[0011]作為優(yōu)選,所述測量孔為變孔徑的孔,分為兩部分,里邊的部分直徑較小,無螺紋,很短,用來防止傳感器與噴管連接時擰入太深影響環(huán)形管內(nèi)氣體流動;外邊的部分較長直徑較大,為螺紋孔,用于和傳感器連接。另外可變孔徑的測量孔可以在變孔徑處放入橡膠圈,實現(xiàn)氣密性。
[0012]氣室以上是由外筒和實心柱形成的環(huán)形管,也是最重要的部分,由此環(huán)形管噴出環(huán)形氣流。改變環(huán)形管的截面積就可以獲得不同的氣體速度。環(huán)形管部分外筒上開有測量孔用于測量射流氣體的物理參數(shù)。
[0013]所述測量孔俯視呈一字形分布。
[0014]作為優(yōu)選,所述實心柱為系列不同規(guī)格柱體,這些實心柱與所述外筒緊配合的部分直徑不變,而用于構(gòu)成環(huán)形管的部分直徑不同;更換不同直徑的實心柱便可得到不同截面積的環(huán)形管,從而得到不同的氣體速度。
[0015]所述外筒中部外面設(shè)有螺紋,用于和實驗水箱箱體連接,并且外筒在所述外部螺紋以下較粗,用以防止噴管和水箱連接時擰入深度不一致。
[0016]有益效果
[0017]對比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明噴管具有以下優(yōu)勢:
[0018]1、相對于圓形噴管,本發(fā)明更加接近導(dǎo)彈破水發(fā)射的實際情況;
[0019]2、通過采用實心柱與外筒的緊配合連接方式能得到更好的同軸度;
[0020]3、通過四個均勻分布的通氣孔能使通入的氣體更加均勻;
[0021]4、通過設(shè)置氣室,能夠使從四個通氣孔中進(jìn)入的氣體進(jìn)一步均勻化;
[0022]5、相對于目前文獻(xiàn)中采用的探針測量壓力溫度方式,本發(fā)明采用測量孔方式可減少對實驗氣流的干擾,并且可測量噴管內(nèi)部氣流參數(shù)。
【附圖說明】
[0023]圖1為實施例一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管透視圖。
[0024]圖2為實施例實心柱主視圖。
[0025]圖3為實施例外筒從通氣孔中心切開的剖面圖。
[0026]圖4為實施例外筒從測量孔5中心處切開的剖面圖。
[0027]圖5為實施例外筒測量孔示意圖。
[0028]圖6為實施例外筒通氣孔示意圖。
[0029]圖7為實施例外筒通氣孔處剖面圖。
[0030]圖8為實施例外筒通氣孔上面測量孔5處剖視圖。
[0031]圖9為實施例外筒仰視圖。
[0032]圖10為實施例測量孔處剖面圖。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]實施例
[0035]如圖1所示,本發(fā)明一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管由外筒和實心柱組成,如圖2所示,所述實心柱上粗下細(xì),如圖3所示,對應(yīng)的在所述外筒軸心處開有上粗下細(xì)的孔,其下部細(xì)孔直徑與實心柱下部直徑相匹配,兩者在下部以緊配合方式在外筒底端連接,從而保證外筒和實心柱的同軸度;所述外筒用于與所述實心柱緊配合的部位上方開有通氣孔,用于氣體進(jìn)入。
[0036]所述外筒高度略高于實心柱,在底部高出實心柱的部分沿軸線開有較小的通孔,如圖8所示,用于更換實心柱時使用。
[0037]為了得到不同的氣體射流速度,需要改變環(huán)形截面面積大小,可采用所述外筒和系列不同的實心柱相配合實現(xiàn),這些實心柱與所述外筒緊配合的部分直徑不變,而用于構(gòu)成環(huán)形管的部分直徑不同;更換不同直徑的實心柱便可得到不同截面積的環(huán)形管,從而得到不同的氣體速度。
[0038]環(huán)形管部分外筒上開有測量孔用于測量射流氣體的物理參數(shù),根據(jù)實驗需要,可以在不同位置設(shè)置多個測量孔,如圖3所示,本實施例中在氣室上方(環(huán)形射流開始位置)以及環(huán)形射流噴出位置各設(shè)有一對測量孔,分別測量這兩個位置的氣體壓力和溫度。如圖6所示,所述通氣孔為四個,在外筒上俯視呈十字形分布,用以確保氣體均勻進(jìn)入。如圖5所示,所述四個通氣孔為直徑相同的螺紋通孔,用于通過轉(zhuǎn)接頭與通氣管道連接。
[0039]如圖7所示,所述外筒通氣孔往上開有兩個呈一字形,并與通氣孔在俯視方向呈45°角的測量孔,用于測量氣室氣體壓力和溫度。由于該組測量孔與通氣孔在豎直方向上相距很近,呈45°角有利于孔和轉(zhuǎn)接頭相接時有足夠的空間。
[0040]上述測量孔如圖4所示,為變孔徑的孔,分為兩部分,里邊的部分直徑較小,無螺紋,很短,用來防止傳感器與噴管連接時擰入太深影響環(huán)形管內(nèi)氣體流動;外邊的部分較長直徑較大,為螺紋孔,用于和傳感器連接,另外可變孔徑的測量孔可以在變孔徑處放入橡膠圈,實現(xiàn)氣密性。工作過程:
[0041]將圖2所示的實心柱按照圖1所示方式插入圖3所示外筒中,在圖4所示測量孔中接入所需的溫度和壓力傳感器,在圖5所示通孔中接入所需通氣管即可。
[0042]—次實驗做完,在圖8所示小孔中插入釘子等物可將實心柱敲出,從而更換實心柱。
[0043]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn),或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換,這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:包括外筒和實心柱,所述實心柱上粗下細(xì),對應(yīng)的外筒軸心處開有上粗下細(xì)的孔,其下部細(xì)孔直徑與實心柱下部直徑相匹配,兩者在下部以緊配合方式在外筒底端連接,從而保證外筒和實心柱的同軸度;所述外筒用于與所述實心柱緊配合的部位上方開有通氣孔,用于氣體進(jìn)入。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述外筒高度略高于實心柱,在底部高出實心柱的部分沿軸線開有較小的通孔,用于更換實心柱時使用,在頂部外筒和實心柱保持水平。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述通氣孔為四個,在外筒上俯視呈十字形分布,用以確保氣體均勻進(jìn)入。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述四個通氣孔為直徑相同的螺紋通孔,用于通過轉(zhuǎn)接頭與通氣管道連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:在所述外筒上通氣孔及其上部分還開有一定高度的圓形槽,當(dāng)所述外筒與所述實心柱連接后,該部分空間形成氣室,其作用是使通入氣室的氣體在噴入環(huán)形管之前更加均勻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:在所述外筒上還開有多個用于測量不同位置氣體物理參數(shù)的測量孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述測量孔為變孔徑的孔,分為兩部分,里邊的部分直徑較小,無螺紋,很短,用來防止傳感器與噴管連接時擰入太深影響環(huán)形管內(nèi)氣體流動;外邊的部分較長直徑較大,為螺紋孔,用于和傳感器連接。另外可變孔徑的測量孔可以在變孔徑處放入橡膠圈,實現(xiàn)氣密性。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述測量孔在與軸線垂直的截面上俯視呈一字形分布。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述實心柱為系列不同規(guī)格柱體,這些實心柱與所述外筒緊配合的部分直徑不變,而用于構(gòu)成環(huán)形管的部分直徑不同;更換不同直徑的實心柱便可得到不同截面積的環(huán)形管,從而得到不同的氣體速度。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,其特征在于:所述外筒中部外表面設(shè)有螺紋,用于和實驗水箱箱體連接,并且外筒在所述外部螺紋以下較粗,用以防止噴管和水箱連接時擰入深度不一致。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體射流的噴管,屬于機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域。包括外筒和實心柱,所述實心柱上粗下細(xì),對應(yīng)的外筒軸心處開有上粗下細(xì)的孔,其下部細(xì)孔直徑與實心柱下部直徑相匹配,兩者在下部以緊配合方式在外筒底端連接,從而保證外筒和實心柱的同軸度;所述外筒用于與所述實心柱緊配合的部位上方開有通氣孔,用于氣體進(jìn)入。外筒上還設(shè)有測量孔,里側(cè)設(shè)有氣室,底部設(shè)有一小通孔。實心柱為系列不同規(guī)格柱體,更換不同的實心柱便可得到不同截面積的環(huán)形管,從而得到不同的氣體速度。本發(fā)明的特點(diǎn)是:能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)形氣體均勻射流;能夠測量管中不同位置氣體參數(shù),從而計算出出口速度;實心柱易于更換,從而實現(xiàn)不同環(huán)形截面。
【IPC分類】G01M9/00
【公開號】CN105067219
【申請?zhí)枴緾N201510441196
【發(fā)明人】胡俊, 姜建玉, 李婷婷, 于勇, 宋佳
【申請人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月24日
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