Патент №2482457 - Способ создания потока газа в гиперзвуковой вакуумной аэродинамической трубе и аэродинамическая труба

Изобретения относятся к области промышленной аэродинамики, в частности к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). Предложены способ создания потока и аэродинамическая труба (АДТ) непрерывного действия, охватывающая весь гиперзвуковой диапазон скоростей с числами Маха М 5, причем для создания газа высокого давления вместо многоступенчатых компрессоров используется сжиженный газ. Способ включает создание разрежения в вакуумной камере, генерацию газа высокого давления и регулирование его давления, нагрев газа, откачку газа из вакуумной камеры производят с помощью крионасосов, газ из вакуумной камеры вымораживают на криопанелях в твердую фазу, а регенерацию криопанелей производят, напуская в изолированную полость крионасоса газ более высокого давления и температуры. Полученный в результате регенерации сжиженный газ направляют в резервуар для хранения сжиженного газа, который по мере необходимости превращают в газ высокого давления и направляют в резервуар для хранения газа высокого давления и используют в системах генерации, регулирования давления и нагрева газа. Устройство содержит источник газа высокого давления с системой регулирования давления, подогреватель газа, гиперзвуковое сопло, рабочую часть, диффузор, систему охлаждения газа после прохождения рабочей части, вакуумную камеру, насосы предварительной и окончательной откачки газа из вакуумной камеры. Для откачки вакуумной камеры используются крионасосы, в которых газ не выбрасывается из вакуумируемой полости, а конденсируется в твердую фазу на предварительно охлажденных криопанелях. Крионапели выполнены из пористого металла с открытой системой пор. Импульсный режим работы крионасосов, т.е. предварительное замораживание криопанелей перед началом работы и в перерывах между пусками, и пористые криопанели позволяют "утилизировать" практически любой расход газа через гиперзвуковое сопло. Внешняя поверхность гиперзвукового сопла внутри рабочей части аэродинамической трубы снабжена змеевиками для охлаждения стенок сопла, причем система охлаждения высокотемпературного газа, поступающего из рабочей части, размещена внутри вакуумной камеры. Кроме того, аэродинамическая труба содержит резервуар жидкого газа с насосом для перекачки и детандерно-генераторные агрегаты для получения электроэнергии. Технический результат заключается в увеличении скорости откачки газа, снижение энергозатрат на получение газа высокого давления, увеличение времени работы АДТ, увеличение масштаба исследуемых моделей при неизменных геометрических параметрах выходного сечения сопла. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.