[發明專利]基于水滴型線改進的探針桿體及探針

在審

• 申請號: 202211266166.9
• 申請日: 2022-10-17
• 公開（公告）號: CN115493794A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 王宇;于雪;劉富多;張文漁;宋智宏
• 申請（專利權）人: 大連溫特納科技有限公司
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 大連創達專利代理事務所(普通合伙) 21237
• 代理人: 李晨

本發明涉及氣動性能風洞試驗技術領域，具體為一種基于水滴型線改進的探針桿體及探針，其包括固定部及與所述固定部連接的桿體，其中固定部用于與待安裝位置連接；所述桿體具有相背設置、且光滑過渡的第一側部及第二側部，所述第一側部的垂直于所述桿體的長度方向的截面為半圓形，所述第二側部由所述第一側部的最大寬度位置向背離所述第一側部的方向收縮，所述第一側部背離所述第二側部的一側設有一個以上的探針固定部。本發明對探桿的外形進行改進，通過抑制附面層的分離達到減少尾跡區的效果，進而達到降低探針對發動機內部氣流的影響。

技術領域

本發明涉及氣動性能風洞試驗技術領域，具體為一種基于水滴型線改進的探針桿體及探針。

背景技術

隨著氣動性能風洞試驗技術的不斷發展，用于流場測控的工具也不斷更新迭代，現行的測量流場的儀器主要有LDV、PIV、熱線風速儀、氣動探針等。其中，多孔氣動探針是測量流場的較為常用的工具，其可以測量得到流場的壓力、速度、氣流角等流場參數的分布情況，除此之外，還具有低成本、方便使用、結構緊湊、測量角度精度高和測量原理簡單等優點。多孔氣動探針按功能可分為總、靜壓、溫度探針以及方向探針，其中方向探針可分為三孔、五孔、七孔、十四孔等多孔探針，其中三孔探針只能用于測量一個平面的流場，五孔、七孔以及十四孔可以測量三維流場。

多孔氣動探針應用廣泛，通常布置在航空發動機內部，具體是將其加裝在進氣道、壓氣機過渡段以及壓氣機級間動葉與靜葉中，這就會導致原本正常流動的氣流會經過一個繞流才能到達探針后面的地方。整個過程類似在水流中放一顆石頭，則水流會在石頭兩側產生繞流，如果水流比較平穩可以看到石頭后面交替出現的漩渦。在空氣中也是如此，當氣流在流動時需要繞流一個物體，或多或少都會在該物體的背后出現不穩定的流動區域，因此在流場中布設的多孔氣動探針則會改變流場的壓力分布。

針對多孔氣動探針對流場的影響較大的問題，當其加裝在發動機進氣道時，可通過拉大多孔氣動探針與風扇葉片之間距離的方式，以減小探針對流場的影響。但是當探針加裝在壓氣機級之間時，通常沒有足夠的距離來消除探針對流場的影響。

發明內容

鑒于現有技術的缺陷，本發明提供了一種基于水滴型線改進的探針桿體及探針，其對探桿的外形進行改進，通過抑制附面層的分離達到減少尾跡區的效果，進而達到降低探針對發動機內部氣流的影響。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案為一種基于水滴型線改進的探針桿體，其包括固定部及與所述固定部連接的桿體，其中固定部用于與待安裝位置連接；所述桿體具有相背設置、且光滑過渡的第一側部及第二側部，所述第一側部的垂直于所述桿體的長度方向的截面為半圓形，所述第二側部由所述第一側部的最大寬度位置向背離所述第一側部的方向收縮，所述第一側部背離所述第二側部的一側設有一個以上的探針固定部。

進一步的，所述第二側部的垂直于所述桿體的長度方向的截面由所述最大寬度位置收縮至一點。

優選的，所述第二側部的截面邊界的流線方程為

y＝0.0151*x³-0.1145*x²-0.3739*x+0.0765。

進一步的，所述探針固定部設置三個以上，且等間距設置。

進一步的，所述固定部包括固定于所述桿體長度方向的一端的安裝座。

進一步的，所述安裝座垂直于所述桿體的長度方向設置。

另一方面，本發明提供的技術方案為一種基于水滴型線改進的探針，包括如上述任一項的探針桿體及一個以上的固定于所述探針固定部的多孔探針。