[發(fā)明專利]一種高精準度進氣道流量測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911313227.0
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN111044252B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 周健;劉磊;李紅坤;錢丹丹;唐亞麗
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：采用流量測量裝置進行進氣道流量測量，所述流量測量裝置包括整流裝置和測量段，所述整流裝置與待測進氣道試驗模型的進氣道出口連接，所述測量段與所述整流裝置連接，具體測量方法包括如下步驟：

(1)、在所述測量段上選取兩個測量截面，分別測量兩個測量截面的壁面靜壓，選取的兩個測量截面的面積不同；

(2)、根據(jù)兩個測量截面的壁面靜壓得到兩個測量截面處馬赫數(shù)的表達式，再根據(jù)兩個測量截面之間流動滿足質量守恒關系，計算得到測量截面的當?shù)亓鲃涌倝?，根?jù)所述當?shù)亓鲃涌倝悍此愠鰞蓚€測量截面中任意一個截面處的馬赫數(shù)；

(3)、根據(jù)截面處的馬赫數(shù)，計算得到待測進氣道試驗模型的進氣道流量。

2.根據(jù)權利要求1所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述測量段包括第一等直段、收縮段、第二等直段和擴張段，所述兩個測量截面分別在第一等直段和第二等直段上選取。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述選取的兩個測量截面中靠近整流裝置的測量截面的面積較大。

4.根據(jù)權利要求3所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述兩個測量截面的直徑比為1：1.5～1：4；所述兩個測量截面之間的距離為上游截面直徑的1倍～3倍。

5.根據(jù)權利要求3所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述兩個測量截面中面積較小的測量截面的面積，大于待測進氣道試驗模型進氣道喉道面積的1.2倍。

6.根據(jù)權利要求2所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述收縮段的長度為靠近整流裝置的測量截面直徑的1～2倍。

7.根據(jù)權利要求1所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述兩個測量截面的壁面靜壓測點沿截面周向均勻分布，測點個數(shù)i不小于4。

8.根據(jù)權利要求1所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述步驟(2)中根據(jù)兩個測量截面的壁面靜壓得到兩個測量截面處馬赫數(shù)的表達式如下：

其中：Ma_1i為測量截面1處的壁面靜壓對應的馬赫數(shù)，Ma_2i為測量截面2處的壁面靜壓對應的馬赫數(shù)，γ為流體介質的比熱比；P_1i為測量截面1處的壁面靜壓；P_2i為測量截面2處的壁面靜壓；P_ti為測量截面當?shù)亓鲃涌倝骸?/p>

9.根據(jù)權利要求8所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述步驟(2)中根據(jù)兩個測量截面之間流動滿足質量守恒關系，計算得到測量截面當?shù)亓鲃涌倝旱木唧w方法如下：

A₁×q(Ma_1i)＝A₂×q(Ma_2i) (c)

其中：q(Ma_1i)為Ma_1i對應的流量函數(shù)；q(Ma_2i)為Ma_2i對應的流量函數(shù)；A₁為測量截面1的流通面積，A₂為測量截面2的流通面積；

(2.2)根據(jù)兩個測量截面處馬赫數(shù)的表達式，以及公式(c)、(d)、(e)，計算得到測量截面當?shù)亓鲃涌倝篜_ti。

10.根據(jù)權利要求9所述的高精準度進氣道流量測量方法，其特征在于：所述步驟(3)中根據(jù)所述截面處的馬赫數(shù)，計算得到待測進氣道試驗模型的進氣道流量的具體方法如下：

或：

其中：C為流體介質常數(shù)；T₀為來流總溫，A_1i＝A₁/i；A_2i＝A₂/i；i為截面測點個數(shù)。