[實用新型]一種總溫總壓測點背向布置的多點動態(tài)測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020132023.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN211696881U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬宏偉;廖鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;G01D21/02
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本發(fā)明屬于流場測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種總溫總壓測點背向布置的多點動態(tài)測量裝置，由頭部、支桿、壓力感受孔、動態(tài)壓力傳感器、動態(tài)溫度傳感器、絕熱絕緣密封件、動態(tài)壓力傳感器線纜、動態(tài)溫度傳感器線纜、引線通道組成。裝置頭部為圓柱形，沿軸向在表面開有中間疏兩端密的壓力感受孔，內(nèi)部封裝有動態(tài)壓力傳感器，壓力感受孔采用微損光順的結(jié)構(gòu)設(shè)計，中心線分別朝向預(yù)計來流方向，動態(tài)溫度傳感器與壓力感受孔背向分布且中心線共線，動態(tài)溫度傳感器略微伸出頭部圓柱面。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)葉輪機械流道內(nèi)葉片排進口、出口、級間流場多點動態(tài)總溫、總壓的同時測量，具有測量氣流不敏感角大，測量精度高，可靠性高及空間分辨率高的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流場動態(tài)總溫、總壓測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種總溫、總壓測點背向布置的多點動態(tài)測 量裝置，適用于葉輪機械流道內(nèi)葉片排進口、出口、級間流場多點動態(tài)總溫、總壓的同時精確測量。

背景技術(shù)

壓氣機、渦輪、泵、風(fēng)機、風(fēng)扇等葉輪機械裝置在實驗時通常需要同時測量流道內(nèi)葉片排進口、出口、 級間多點的動態(tài)總溫和總壓，而葉片排間沿葉高分布的主流方向變化很大，動態(tài)總溫、總壓變化也很大， 因此想要同時測量沿葉高方向的多點動態(tài)總溫、總壓非常困難。現(xiàn)有的測量技術(shù)存在如下幾個問題：

1、采用單點動態(tài)總壓探針，借助安裝在機匣上的位移機構(gòu)進行不同位置的總壓測量，還需要采用單 點動態(tài)總溫探針，同樣借助安裝在機匣上的位移機構(gòu)前往同一位置進行動態(tài)總溫測量。當單獨使用單點動 態(tài)總壓探針和單點動態(tài)總溫探針時，一方面測量時間長，試驗成本高，更重要的是來流工況可能會發(fā)生一 定的變化，另一方面不同探針的測點位置受位移機構(gòu)定位的影響會導(dǎo)致兩次測量的位置不同，兩次探針所 測的流場參數(shù)不是同一條流線上的，導(dǎo)致極大的誤差。

2、現(xiàn)有的多點動態(tài)壓力測量裝置主要有總壓梳，一般是由朝向相同的總壓管組成，對于來流方向變 化很大的流場測量誤差大，且不能同時進行動態(tài)總溫的測量。

3、現(xiàn)有的動態(tài)壓力測量裝置，其壓力感受孔沒有做到光滑過渡，所以當來流角度較大時會在壓力感 受孔處產(chǎn)生流動分離，導(dǎo)致一定的總壓損失，而且分離產(chǎn)生的脈動會對動態(tài)總壓測量結(jié)果造成干擾，導(dǎo)致 測量結(jié)果不準確。

4、在進行動態(tài)壓力的測量時，一般將動態(tài)壓力傳感器封裝在壓力感受孔中，為了保證動態(tài)壓力傳感 器的頻響，動態(tài)壓力傳感器距離壓力感受孔孔口很近，當溫度變化劇烈時動態(tài)壓力傳感器會發(fā)生溫度漂移， 影響測量結(jié)果的準確性。而現(xiàn)有的動態(tài)壓力測量裝置很少考慮溫度漂移現(xiàn)象，會導(dǎo)致總壓測量結(jié)果不準確。

5、現(xiàn)有的動態(tài)溫度壓力組合探針為單點測量，無法實現(xiàn)多點同時測量；而且動態(tài)溫度傳感器和壓力 感受孔均布置在探針迎風(fēng)面正對來流，但這樣需要占據(jù)探針表面比較大的空間，導(dǎo)致流場測量的空間分辨 率較差，而且溫度、壓力測點不在同一條流線上，會導(dǎo)致較大的測量誤差。此外，動態(tài)溫度傳感器直接被 流體沖刷，極易損壞；容易受到流場內(nèi)油污、灰塵的影響；氣流不敏感角較小，當待測來流的俯仰角或偏 轉(zhuǎn)角較大時，氣流無法實現(xiàn)充分滯止；同時動態(tài)溫度傳感器表面熱交換不充分，動態(tài)總溫測量誤差較大。

由于存在上述問題，導(dǎo)致現(xiàn)有的測量技術(shù)無法實現(xiàn)葉輪機械流道內(nèi)葉片排進口、出口、級間流場多點 動態(tài)總溫、總壓的測量，而研究人員希望能同時獲得這些參數(shù)用于驗證設(shè)計和診斷，以便設(shè)計改進。因此， 急需一種多點動態(tài)總溫、總壓測量裝置，實現(xiàn)流道內(nèi)葉片排進口、出口、級間多點動態(tài)總溫、總壓的同時 精確測量。

發(fā)明內(nèi)容