[發明專利]一種利用支桿吸氣減小支桿堵塞效應的穩態壓力探針

有效

• 申請號: 201710476267.1
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN108225661B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 馬宏偉;鐘亞飛
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01L19/06
• 分類號: G01L19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于流場壓力測試技術領域。本發明公開了一種利用支桿吸氣減小支桿堵塞效應的穩態壓力探針，其特征在于：包含探針頭部、支桿、吸氣管、接嘴；所述探針頭部與支桿焊接，與引壓管相連；所述引壓管封裝于支桿內部，與焊接在支桿上的接嘴連接；所述接嘴為圓柱狀結構，焊接在支桿的側面或者頂端，起密封作用；所述支桿為封閉式結構，面向來流，肩部或背部開多列圓孔，孔與吸氣管相連或者相通；所述吸氣管與焊接在支桿上的接嘴連接。通過控制支桿的吸氣量，降低了探針支桿尾跡造成的堵塞效應。與現有的探針相比，本發明通過支桿表面的圓孔吸氣可以減弱插入式探針對被測流場的干擾。

技術領域

本發明屬于流場壓力測試技術領域，涉及流場穩態壓力的測量裝置，具體涉及一種利用支桿吸氣減小支桿堵塞效應的穩態壓力探針。

背景技術

目前在內流試驗測試中，比如對壓氣機、渦輪、風扇、風機等進口、出口、級間氣流方向、總壓、靜壓、速度等流場參數的測量，經常采用插入式的穩態壓力探針獲取上述性能參數和流場特性。

由于這些插入式的壓力探針需要支桿支撐，而支桿會對被測流場產生一定的干擾，造成流動摻混損失、流動堵塞，嚴重時甚至影響試驗件的正常運行。例如，當探針插入小尺寸壓氣機進口進行測量時，探針支桿尾跡會造成相對嚴重的堵塞，引發壓氣機提前失速甚至喘振。利用插入式穩態壓力探針測量葉輪機內流場參數時，支桿尾跡會產生堵塞效應，干擾被測流場的流動特性，影響下游流場參數的測量。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：利用插入式穩態壓力探針測量葉輪機氣流方向、總壓、靜壓、速度等流場參數時，支桿尾跡會產生堵塞效應，干擾被測流場的流動特性，影響下游流場參數的測量。本發明是一種利用支桿吸氣減小支桿堵塞效應的穩態壓力探針，通過支桿表面的圓孔吸除氣體，減小探針支桿的堵塞效應，減弱插入式探針對被測流場的干擾。

為了解決上述技術難題，本發明的設計方案為：

1.包含探針頭部(1)、支桿(2)、吸氣管(5)、接嘴(6)；所述探針頭部(1)與支桿(2)焊接，與引壓管(3)相連；所述引壓管(3)封裝于支桿(2)內部，與焊接在支桿(2)上的接嘴(6)連接；所述接嘴(6)為圓柱狀結構，焊接在支桿(2)的側面或者頂端，起密封作用；所述支桿(2)為封閉式結構，面向來流，肩部或背部開多列圓孔(4)，孔(4)與吸氣管(5)相連或者相通；所述吸氣管(5)與焊接在支桿(2)上的接嘴(6)連接。

2.進一步，探針頭部(1)可以為單孔、三孔、四孔、五孔、七孔等壓力探頭。

3.進一步，探針支桿(2)截面可以為圓形、腰形、尖劈形結構。

4.進一步，支桿(2)肩部或背部開多列圓孔(4)，兩列孔(4)之間的夾角為0°～180°。

5.進一步，支桿(2)表面的一列圓孔(4)，孔徑為0.1～2mm，每個孔(4)的孔徑可以相同也可以不同。

6.進一步，支桿(2)表面的一列圓孔(4)，兩孔(4)之間的距離為2～20mm，圓孔(4)沿軸向可以均勻排布也可以不均勻排布，每列孔(4)的個數可以根據支桿(2)的測量長度而定。

7.進一步，吸氣管(5)伸入到支桿(2)內部，直徑為0～3mm，吸氣管(5)可以為單根或多根。

8.進一步，吸氣管(5)和圓孔(4)相連，并且一一對應；吸氣管(5)與圓孔(4)相通，吸氣管(5)吸氣端可以位于支桿(2)頂端至底部的任何位置。

9.進一步，接嘴(6)可以焊接在支桿(2)側面，與支桿夾角為0°～90°，也可以垂直焊接在支桿(2)頂端，長度為0～30mm。

本發明經過校準實驗，在已知來流壓力、溫度和方向的條件下，可以控制氣體吸除量，減小探針支桿的堵塞效應，減弱插入式探針對被測流場的干擾。