[發(fā)明專利]一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710191567.5
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN106885649B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬宏偉;姜逸軒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01L11/00
• 分類號: G01L11/00;G01K7/02;G01K7/16;G01P5/00;G01P13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于葉輪機械測試技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，包括探針支桿1、探針頭部2、過渡段3、壓力傳感器線纜4、溫度傳感器線纜5和溫度傳感器9，所述探針支桿1和探針頭部2均為圓柱形，探針頭部2通過過渡段3安裝在探針支桿1上，探針頭部2的圓柱面開有三個壓力感受孔，三個壓力感受孔分別與探針頭部2內(nèi)封裝的三個壓力傳感器相連，探針頭部前端圓柱底面上安裝有一個溫度傳感器9，壓力傳感器線纜和溫度傳感器線纜通過探針支桿1內(nèi)通道引出探針尾部。與現(xiàn)有的探針測試技術(shù)相比，本發(fā)明經(jīng)過校準標定，可進行二維亞音速流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向的測量，可以用于葉輪機械試驗測試。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及葉輪機械試驗測試領(lǐng)域，特別是涉及一種用于二維流場測量的壓力溫度組合探針。本發(fā)明可進行二維非定常流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向的測量，為葉輪機試驗提供了一種高效、準確、全面測量二維亞音速非定常流場的動態(tài)參數(shù)的手段。

背景技術(shù)

壓力探針和溫度探針在流場測量中有著廣泛的應(yīng)用。使用壓力探針可以測量流場的壓力、馬赫數(shù)和流動方向等參數(shù)，常用的壓力探針有單孔針、三孔針、五孔針、七孔針等等。溫度探針可以用于流場溫度的測量，常用的有熱電偶式和熱電阻式等。在葉輪機械和其他相關(guān)領(lǐng)域的流場測量中，壓力和溫度通常是最重要的測量測量，壓力探針和溫度探針都有著廣泛的應(yīng)用。

現(xiàn)有的探針測試技術(shù)中，壓力和溫度的測量通常會分別使用壓力探針和溫度探針，這樣既增加了測量的復(fù)雜程度，又增加了試驗測試的成本，并且測量獲得的壓力和溫度是不同位置點的數(shù)據(jù)，無法保證來自同一流線，因此會降低試驗測試的精度。本發(fā)明的測量非定常二維流場的動態(tài)組合探針，使用單個探針即可同時進行流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向的動態(tài)測量，能夠通過減少探針使用數(shù)量來減小探針對流場造成的干擾，又能夠很好地反應(yīng)同一個測量位置點的壓力和溫度等信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對目前葉輪機械非定常流場動態(tài)測試中，壓力探針和溫度探針被分開單獨使用，試驗測試成本高、時間長、操作復(fù)雜的問題，本發(fā)明提供一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，使用單個探針即可同時測量二維非定常流場總溫、總壓、馬赫數(shù)和流動方向，為葉輪機試驗提供了一種高效、準確、全面測量二維亞音速非定常流場的動態(tài)測試手段。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種測量亞音二維非定常流場的動態(tài)溫度壓力組合探針，其特征在于，所述探針包括探針支桿(1)、探針頭部(2)、過渡段(3)、壓力傳感器線纜(4)、溫度傳感器線纜(5)和溫度傳感器(9)；探針支桿(1)和探針頭部(2)均為圓柱體結(jié)構(gòu)，探針頭部(2)內(nèi)部封裝三個壓力傳感器，圓柱面上開有三個互不相通的圓形壓力感受孔，分別為左孔(6)、中孔(7)和右孔(8)；三個孔分別同探針頭部(2)內(nèi)封裝的三個壓力傳感器相連，可以進行壓力測量；探針頭部圓柱體底面上安裝有溫度傳感器(9)，同探針支桿(1)內(nèi)部的溫度傳感器引線線纜(5)相連；探針支桿(1)起到支承的作用，壓力傳感器線纜(4)和溫度傳感器線纜(5)通過探針支桿(1)內(nèi)部的管道引出探針尾部。

進一步，三個壓力感受孔同探針內(nèi)部封裝的壓力傳感器相連，三個壓力感受孔圓心所在的平面與柱體底面平行，距離為1～5mm；左孔(6)和右孔(8)位置以中孔(7)中心線和柱面中心線平面對稱分布，孔的直徑相同，均為0.2～2毫米，左孔(6)和右孔(8)的中心線的夾角為60°～100°。

進一步，中孔(7)的直徑可以與左孔(6)、右孔(8)的相同，也可以比左孔(6)、右孔(8)的大，中孔(7)的中心線與左孔(6)、右孔(8)的中心線夾角相同。

進一步，溫度傳感器(9)安裝在探針頭部(2)圓柱柱體底面，其敏感元件中心線與中孔(7)中心線位于同一平面；溫度傳感器(9)可以是熱電偶，也可以是熱電阻。