[發明專利]一種測量亞音三維非定常流場的動態溫度壓力組合探針

有效

• 申請號: 201710247116.9
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN106989896B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 馬宏偉;馬融
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于溫度、壓力測試技術領域，公開了一種測量亞音三維非定常流場的動態溫度壓力組合探針，包括探針頭部、支桿，探針頭部為楔頂圓柱體，其內部封裝4支動態壓力傳感器、安裝1支動態溫度傳感器，溫度傳感器頭部露出楔頂斜面，在探針頭部表面的同一側開有4個互不相通的壓力感受孔，分別與探針頭部內的4個動態壓力傳感器連通，壓力傳感器和溫度傳感器的線纜通過探針支桿內通道引出探針尾部。與現有的流場測試探針相比，本發明經過校準風洞標定，能同時測得亞音速來流的溫度、總壓、靜壓、偏轉角、俯仰角、馬赫數和三維速度分量隨時間的變化，為葉輪機實驗提供了一種高效、準確、全面測量亞音三維非定常流場參數的手段。

技術領域

本發明屬于溫度、壓力測試技術領域，涉及亞音速三維非定常流場的動態溫度、動態壓力測量裝置，具體涉及一種測量亞音三維非定常流場的動態溫度壓力組合探針，適用于葉輪機械進口、出口和級間亞音速三維動態流場的測試。

背景技術

進口流場存在動態溫度、動態壓力組合畸變會嚴重影響航空發動機壓氣機、風扇氣動性能，甚至造成發動機失速、喘振，研究動態溫度、動態壓力組合畸變的影響機理，迫切需要對存在動態溫度、動態壓力組合畸變的壓氣機、風扇進口、級間、轉子出口亞音速三維動態流場進行測量。目前只能采用動態壓力傳感器測量動態壓力信號，采用小慣性熱電偶測量動態溫度信號，采用常規的穩態壓力探針測量總壓分布，不能提供更多的三維非定常流場信息，急需更有針對性的測量手段。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對動態溫度、動態壓力組合畸變影響機理研究中測量手段不足問題，提供了一種測量亞音三維非定常流場的動態溫度壓力組合探針，與現有的流場測試探針相比，能同時測得亞音速來流的溫度、總壓、靜壓、偏轉角、俯仰角、馬赫數和三維速度分量隨時間的變化。

本發明的技術解決方案是：

1、一種測量亞音三維非定常流場的動態溫度壓力組合探針，其特征在于：包括探針頭部(1)、支桿(2)，所述探針頭部(1)包括共底面的圓柱體(3)、圓柱斜切體(4)，其內部封裝4支動態壓力傳感器、安裝1支動態溫度傳感器，動態溫度傳感器頭部(5)露出圓柱斜切體(4)的斜面(6)；在探針頭部(1)表面的同一側開有4個互不相通的壓力感受孔，其中在探針頭部(1)的圓柱斜切體(4)的斜面(6)上，溫度傳感器頭部(5)的前下方，開有一個壓力感受孔，為上孔(7)，在探針頭部(1)圓柱體(3)側面上開有3個壓力感受孔，分別為左孔(8)、中孔(9)、右孔(10)，4個壓力感受孔分別與探針頭部(1)內的4個動態壓力傳感器連通。

2、進一步，探針支桿(2)為圓柱體，其內部開有圓型管道，探針頭部(1)內封裝的4支動態壓力傳感器、1支動態溫度傳感器的線纜(11)，通過探針支桿(2)內的管道引出探針尾部。

3、進一步，探針頭部(1)圓柱斜切體(4)的斜面(6)與圓柱體(3)軸線的夾角為30°至54°。

4、進一步，上孔(7)的直徑為0.6毫米至1.5毫米，上孔(7)圓心與斜面(6)圓弧最低點的距離為1毫米至5毫米。

5、進一步，左孔(8)、中孔(9)、右孔(10)的直徑為0.6毫米至1.5毫米，中孔(9)圓心與斜面(6)圓弧最低點的距離為1毫米至5毫米。

6、進一步，動態溫度傳感器頭部(5)中心線、上孔(7)中心線、中孔(9)中心線、探針頭部(1)圓柱體(3)的軸線在同一個平面上，左孔(8)、右孔(10)沿該平面對稱分布，左孔(8)和右孔(10)中心線夾角為60°到100°。

7、進一步，探針頭部(1)圓柱體(3)軸線與探針支桿(2)軸線重合。

8、進一步，所述的探針頭部(1)圓柱體(3)直徑為4.5毫米至8毫米，長10毫米至50毫米。

本發明的有益效果是：