專利名稱：超高聲速風洞冷卻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
超高聲速風洞冷卻器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種超高聲速風洞冷卻器裝置，具體是一種用于高溫低密度高速風洞的流場冷卻裝置。
背景技術(shù)：
[0002]現(xiàn)有的涉及到超高聲速風洞冷卻器的技術(shù)方案一般為采用圓形冷卻器結(jié)構(gòu)，冷卻器殼程采用夾層水冷結(jié)構(gòu)，管程采用兩端固定式換熱管結(jié)構(gòu)。在實際應用中，該方案的缺點是一、冷卻器采用圓形結(jié)構(gòu)，管程換熱管束安裝和維修復雜；二、管程采用兩端固定式換熱管，對于圓形的管列，換熱管長度不一致導致結(jié)構(gòu)熱應力，容易引起換熱管熱變形損壞； 三、高溫段管束固定板無冷卻措施，容易導致固定板熱變形損壞。在大型高超聲速風洞運行過程中，現(xiàn)有的冷卻器結(jié)構(gòu)無法滿足使用要求。發(fā)明內(nèi)容[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理、性能可靠、安裝維護方便的風洞冷卻器裝置，該冷卻器裝置可以實現(xiàn)超高聲速風洞流場冷卻要求，使用壽命長，而且結(jié)構(gòu)簡單可靠，安裝維護方便。[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種超高聲速風洞冷卻器，包括箱體，內(nèi)芯安裝在箱體的法蘭上，冷卻器內(nèi)芯內(nèi)設有換熱管束，換熱管束通過進出水法蘭與外部冷卻水連通，支座與箱體連接。[0005]箱體為整體焊接式方箱結(jié)構(gòu)，一側(cè)設有箱體法蘭，箱體內(nèi)設有壁板以及中間隔板， 箱體內(nèi)還設有水道。[0006]所述的內(nèi)芯包括管板，換熱管束與管板連接，管板與蓋板通過螺栓組連接形成管程冷卻水水箱，換熱管束穿過固定板，固定板通過拉桿與定距管連接固定，拉桿通過第一導管連通，固定板周邊通過第二導管與管板的水箱連通，形成冷卻保護結(jié)構(gòu)。[0007]換熱管束為U型光管或翅片管。[0008]本實用新型提供的超高聲速風洞冷卻器，具有以下有益效果[0009]1.采用方形管殼式結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)安裝與維護。[0010]2.采用U型換熱管，避免了管束熱應力變形扭曲。[0011]3.拉桿、固定板采用導管連通冷卻，避免了結(jié)構(gòu)熱變形損壞。


[0012]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0013]圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]圖2是圖1的左視圖。[0015]圖3是本實用新型箱體結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖4是圖3的A — A向視圖。[0017]圖5是本實用新型內(nèi)芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是圖5的B向視。圖7和圖8是本實用新型內(nèi)芯骨架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1 一 8所示，一種超高聲速風洞冷卻器，包括箱體2，箱體2上設有入口法蘭 1，內(nèi)芯3安裝在箱體2的法蘭6上，冷卻器內(nèi)芯3內(nèi)設有換熱管束12，換熱管束12通過進出水法蘭4與外部冷卻水連通，支座5與箱體2連接。箱體2為整體焊接式方箱結(jié)構(gòu)，一側(cè)設有箱體法蘭6，箱體2內(nèi)設有壁板7以及中間隔板8，箱體2內(nèi)還設有水道10。所述的內(nèi)芯3包括管板11，換熱管束12與管板11連接，管板11與蓋板16通過螺栓組連接形成管程冷卻水水箱，換熱管束12穿過固定板13，固定板13通過拉桿14與定距管15連接固定，拉桿14通過第一導管17連通，固定板13周邊通過第二導管18與管板11的水箱連通，形成冷卻保護結(jié)構(gòu)。換熱管束12為U型光管或翅片管。本實用新型中，箱體2為系統(tǒng)安裝基礎(chǔ)，同時為冷卻器殼程結(jié)構(gòu)，承受真空負壓作用；所述的箱體法蘭6為對接密封面，筋板9為加強筋板，水道10為箱體冷卻水通道，同時也作為加強筋；中間隔板8數(shù)量及位置由冷卻器分段情況確定。內(nèi)芯3構(gòu)成冷卻器管程結(jié)構(gòu)，與箱體2法蘭6通過螺栓連接；換熱管束12為U型光管或翅片管，通過系統(tǒng)換熱計算確定其管列排布形式及總長度；換熱管束12與管板11通過強度脹接工藝連接，保證管束與管板之間的連接強度及密封性；管板11與蓋板16通過螺栓組連接形成管程冷卻水水箱，通過管板中間隔離筋板8可以將管程劃分為多個回程結(jié)構(gòu)；進出水法蘭4包括管程進出水法蘭和殼程進出水法蘭，管程進出水法蘭位于內(nèi)芯蓋板16上，與管程水箱前后端連通，冷卻水進出方向由系統(tǒng)換熱及冷卻要求確定；殼程冷卻水位于殼程水道前后端，冷卻水進出方向順氣流方向。所述的安裝支座5與箱體2焊接，用于系統(tǒng)與地基的固定安裝。本實用新型的工作過程是高超聲速風洞運行時，高溫高速氣流經(jīng)過試驗區(qū)域后必須經(jīng)過充分冷卻降溫才能排入真空球罐，否則會引起真空系統(tǒng)失效。本實用新型所提供的冷卻器位于風洞本體擴壓器與真空球罐之間，當高溫氣流通過入口法蘭1進入冷卻器箱體2后，與冷卻器內(nèi)芯3的換熱管束12進行充分熱交換后，氣流冷卻降溫，冷卻器出口流場的溫度和壓降達到設計要求指標，最后進入真空球罐，保證風洞試驗的正常運行。冷卻器內(nèi)芯3通過進出水法蘭4與外部冷卻水連通，冷卻水經(jīng)過入口法蘭進入管板11水箱，再分流流經(jīng)各換熱管束12、拉桿14、第一導管17、第二導管18等循環(huán)通道，與殼程高溫氣流進行熱交換冷卻，并對固定板13、拉桿14等部件進行冷卻保護。
權(quán)利要求1.一種超高聲速風洞冷卻器，包括箱體(2)，其特征在于內(nèi)芯(3)安裝在箱體(2)的法蘭(6)上，冷卻器內(nèi)芯(3)內(nèi)設有換熱管束(12)，換熱管束(12)通過進出水法蘭(4)與外部冷卻水連通，支座(5 )與箱體(2 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高聲速風洞冷卻器，其特征在于箱體(2)為整體焊接式方箱結(jié)構(gòu)，一側(cè)設有箱體法蘭(6)，箱體(2)內(nèi)設有壁板(7)以及中間隔板(8)，箱體(2)內(nèi)還設有水道(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的超高聲速風洞冷卻器，其特征在于所述的內(nèi)芯(3)包括管板(11)，換熱管束(12)與管板(11)連接，管板(11)與蓋板(16)通過螺栓組連接形成管程冷卻水水箱，換熱管束(12)穿過固定板(13)，固定板(13)通過拉桿(14)與定距管(15) 連接固定，拉桿(14)通過第一導管(17)連通，固定板(13)周邊通過第二導管(18)與管板(11)的水箱連通，形成冷卻保護結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的所述的超高聲速風洞冷卻器，其特征在于換熱管束(12)為U型光管或翅片管。
專利摘要一種超高聲速風洞冷卻器，包括箱體，內(nèi)芯安裝在箱體的法蘭上，冷卻器內(nèi)芯內(nèi)設有換熱管束，換熱管束通過進出水法蘭與外部冷卻水連通，支座與箱體連接。箱體為整體焊接式方箱結(jié)構(gòu)，一側(cè)設有箱體法蘭，箱體內(nèi)設有壁板以及中間隔板，箱體內(nèi)還設有水道。內(nèi)芯包括管板，換熱管束與管板連接，管板與蓋板通過螺栓組連接形成管程冷卻水水箱，換熱管束穿過固定板，固定板通過拉桿與定距管連接固定，拉桿通過第一導管連通，固定板周邊通過第二導管與管板的水箱連通，形成冷卻保護結(jié)構(gòu)。本實用新型采用方形管殼式結(jié)構(gòu)，便于系統(tǒng)安裝與維護；采用U型換熱管，避免了管束熱應力變形扭曲；拉桿、固定板采用導管連通冷卻，避免了結(jié)構(gòu)熱變形損壞。
文檔編號G01M9/04GK202255827SQ201120360469
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月24日
發(fā)明者方維寧, 羅宏毅, 高勛朝 申請人:國營紅陽機械廠