CN102141447B - 总温/总压、静压探针 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及总温/总压、静压探针,包括用于安装在被测流场的法兰、总温探针、用于探测总压和静压的L形皮托管、固定在法兰外侧的环形引压室、设置在引压室上的总压接管嘴和静压接管嘴;本发明针对高温高速复杂气流环境和参数测试要求,提供一种能够准确测量流场中某定点流场参数的总温/总压、静压探针。本发明可同时检测定点总压、静压、温度、流速等流场参数,经校准风洞标定得到准确的流场参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高温高速气流中总温、总压、静压、流速等参数测量的总温/总压、静压探针。
背景技术
目前,国内独立测量来流总温或用皮托管测量总压、静压等参数的理论和技术已较完善和成熟,但对于高温高速气流且来流情况复杂,要求动态响应速度高的特定场合,实现同时测量定点总温、总压、静压、流速参数有一定难度,在特定型面和参数测量要求偏重不同的使用情况下,需要设计特定结构型式的总温/总压、静压探针实现测量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对高温高速复杂气流环境和参数测试要求,提供一种能够准确测量流场中某定点流场参数的总温/总压、静压探针。
本发明的技术解决方案:
一种能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特殊之处在于:包括用于安装在被测流场的法兰4、总温探针3、用于探测总压和静压的L形皮托管2、固定在法兰外侧的环形引压室6、设置在引压室上的总压接管嘴5和静压接管嘴1;
所述总温探针3包括垂直固定在法兰上的热电偶引出管3 1、设置在热电偶引出管的内端头的封闭管状总温滞止罩32、设置在总温滞止罩内的热电偶、设置在热电偶引出管内的补偿导线;所述总温滞止罩32上设置有朝向来流方向的进气口33和背向来流方向的出气口34,所述进气口靠近总温滞止罩的端部,所述出气口设置在进气口下方,所述热电偶的测量端设置在进气口和出气口之间,所述补偿导线的一端与热电偶相连,另一端经环形引压室与测试仪表相连;
所述L形皮托管2包括L形钢管、毛细引压管、总压引压孔和静压引压孔;所述L形钢管包括垂直固连在法兰上的引出管21以及与引出管垂直的引压管22;所述毛细引压管23同轴设置在L形钢管内;总压引压孔24设置在L形钢管的引压管端面上,静压引压孔25的数量为两个,对称设置在L形钢管的引压管的侧面上;所述毛细引压管的一端与总压引压孔相通,所述毛细引压管的另一端经环形引压室与总压接管嘴相通;所述L形钢管的一端与两个静压引压孔相通;所述L形钢管的另一端经环形引压室与静压接管嘴相通;
所述L形钢管和热电偶引出管并排设置在法兰的中心且相互间有间隔,所述L形钢管的引出管比总温滞止罩低。
上述两个静压引压孔的轴线与L形钢管的引出管轴线平行,所述静压引压孔的孔中心连线与总压引压孔端面之间的距离是L形钢管外径的3倍,所述静压引压孔的孔中心连线与L形钢管的垂直管的轴线之间的距离是L形钢管外径的6.5倍。
上述总温滞止罩的进气口面积大于出气口面积。
上总压引压孔孔径φ0.6mm,采用了加倒角的孔口形状。
上述静压引压孔孔径φ0.5mm。
上述热电偶的测量端置于距进气口4~6mm处。
上述L形皮托管与总温探针间隔5mm。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
1、本发明可同时检测定点总压、静压、温度、流速等流场参数,经校准风洞标定得到准确的流场参数。
2、本发明设计了进气口大和出气口小,进气口、出气口沿轴线上下错位的总温滞止罩结构,将热电偶测量端置于距进气口4~6mm气流相对稳定区,降低气流动能,减少速度误差,进行充分的热交换以提高总温恢复系数,使总温测量更加准确。
3、本发明将静压引出孔布置在距总压引压孔端面3倍L形钢管外径、距L形钢管轴线6.5倍L形钢管外径处,将L形钢管的端面和L形钢管的引出管所引起气流扰动造成的干扰降低,提高静压测量准确性。
4、本发明选取了带倒角的总压引压孔结构,提高了复杂气流环境下来流的不敏感性,针对来流中杂质容易堵塞引压孔的问题,选取孔径为φ0.6mm。
5、L形皮托管正对来流方向,与总温探针间隔5mm,减少相互干扰。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1中B-B剖视图;
图3是图1中A部分的放大图;
图4是图2中C-C剖视图;
其中:1-静压接管嘴,2-L形皮托管,21-引出管,22-引压管,23-毛细引压管,24-总压引压孔,25-静压引压孔,3-总温探针,31-热电偶引出管,32-总温滞止罩,33-进气口,34-出气口,4-法兰,5-总压接管嘴,6-环形引压室。
具体实施方式
如图1所示,本发明由总温探针和L形皮托管(即总压、静压探针)组成,二者之间有一定间隔,总温探针包括总温滞止罩、热电偶引出管、安装在总温滞止罩内的热电偶组成,总温滞止罩上设置进气口和出气口且进气口大出气口小,使气流动能充分转换为热能,得到与理论值接近的总温。进气口和出气口采用错位的结构,即进气口朝向气流,出气口背向气流,进气口靠近总温滞止罩的端部,出气口远离总温滞止罩的端部。热电偶设置在进气口和出气口之间,热电偶测量端置于距进气口4~6mm处。热电偶通过补偿导线与测试仪表相连,检测经总温滞止罩滞止的来流总温。皮托管包括L形钢管,L形钢管包括垂直固连在法兰上的引出管以及与引出管垂直的引压管;引压管前端开总压引压孔,总压引压孔孔径φ0.6mm,采用了加倒角的孔口形状,经毛细引压管引出总压,引压管侧壁距总压引压孔3倍钢管直径处、竖直方向180°对称开两个静压引压孔,静压引压孔孔径尺寸选取φ0.5mm,静压经L形钢管引出,毛细引压管嵌套在L形钢管中,经环形引压室引出,总压接管嘴、静压接管嘴分别检测静压、总压,整体经法兰安装在被测流场内。L形钢管和热电偶引出管并排设置在法兰的中心且相互间有5mm间隔,且L形钢管的引出管比总温滞止罩低,减少相互干扰。
Claims (7)
1.一种能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:包括用于安装在被测流场的法兰(4)、总温探针(3)、用于探测总压和静压的L形皮托管(2)、固定在法兰外侧的环形引压室(6)、设置在引压室上的总压接管嘴(5)和静压接管嘴(1);
所述总温探针(3)包括垂直固定在法兰上的热电偶引出管(31)、设置在热电偶引出管的内端头的封闭管状总温滞止罩(32)、设置在总温滞止罩内的热电偶、设置在热电偶引出管内的补偿导线;所述总温滞止罩(32)上设置有朝向来流方向的进气口(33)和背向来流方向的出气口(34),所述进气口靠近总温滞止罩的端部,所述出气口设置在进气口下方,所述热电偶的测量端设置在进气口和出气口之间,所述补偿导线的一端与热电偶相连,另一端经环形引压室与测试仪表相连;
所述L形皮托管(2)包括L形钢管、毛细引压管、总压引压孔和静压引压孔;所述L形钢管包括垂直固连在法兰上的引出管(21)以及与引出管垂直的引压管(22);所述毛细引压管(23)同轴设置在L形钢管内;总压引压孔(24)设置在L形钢管的引压管端面上,静压引压孔(25)的数量为两个,对称设置在L形钢管的引压管的侧面上;所述毛细引压管的一端与总压引压孔相通,所述毛细引压管的另一端经环形引压室与总压接管嘴相通;所述L形钢管的一端与两个静压引压孔相通;所述L形钢管的另一端经环形引压室与静压接管嘴相通;
所述L形钢管和热电偶引出管并排设置在法兰的中心且相互间有间隔,所述L形钢管的引出管比总温滞止罩低。
2.根据权利要求1所述的能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:所述两个静压引压孔的轴线与L形钢管的引出管轴线平行,所述静压引压孔的孔中心连线与总压引压孔端面之间的距离是L形钢管外径的3倍,所述静压引压孔的孔中心连线与L形钢管的垂直管的轴线之间的距离是L形钢管外径的6.5倍。
3.根据权利要求1或2所述的能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:所述总温滞止罩的进气口面积大于出气口面积。
4.根据权利要求3所述的能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:所述总压引压孔孔径φ0.6mm,采用了加倒角的孔口形状。
5.根据权利要求3所述的能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:所述静压引压孔孔径φ0.5mm。
6.根据权利要求3所述的能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:所述热电偶的测量端置于距进气口4~6mm处。
7.根据权利要求3所述的能够同时测量流场中某定点总温、总压、静压探针,其特征在于:所述L形皮托管与总温探针间隔5mm。
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