CN103644978A - 一种适用于真空羽流场总温测量装置 - Google Patents

一种适用于真空羽流场总温测量装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103644978A
CN103644978A CN201310624391.XA CN201310624391A CN103644978A CN 103644978 A CN103644978 A CN 103644978A CN 201310624391 A CN201310624391 A CN 201310624391A CN 103644978 A CN103644978 A CN 103644978A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermopair
stagnation chamber
temperature measurement
total temperature
stagnation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310624391.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103644978B (zh
Inventor
翁惠焱
商圣飞
张明星
蔡国飙
王文龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201310624391.XA priority Critical patent/CN103644978B/zh
Publication of CN103644978A publication Critical patent/CN103644978A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103644978B publication Critical patent/CN103644978B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

本发明公开一种适用于真空羽流场总温测量装置，包括滞止室与热电偶；滞止室为筒状，一端封闭；滞止室的封闭端端面上开有排气孔；热电偶设置于滞止室内沿轴向设计的热电偶走线通道内；并使热电偶的感温点位于滞止室的开口端端面中心处。本发明的优点在于：相比目前总温热电偶，本发明总温测量装置能够较准确的测量真空羽流场的总温；且结构简单，实现容易，成本低廉。

Description

一种适用于真空羽流场总温测量装置
技术领域
本发明属于总温测量领域，涉及一种适用于真空羽流场总温测量的装置，具体来说，是一种利用热电偶配合滞止室，通过设计的热电偶与滞止室间相对位置，实现相对精确的测量真空环境下发动机羽流流场总温的装置。
背景技术
受到测量手段的影响，真空羽流场总温的测量一致未能得到很好的解决。虽然国内对总温的测量研究很多，如七机部701所、北京空气动力学研究所、西安交通大学、国防科技技术大学等单位均对总温探针做了深入的研究，也有总温热电偶的相关专利；但是其应用领域均是在高密度下的风洞或大气下应用。由于气体的稀薄效应导致过渡流、自由分子流与连续流在物性参数之间的变化规律之间明显不同，经过试验测量发现应用于高密度环境下的总温热电偶在稀薄流领域总温恢复系数只有85%，不能满足真空羽流的总温测量。
在国外，美国、前苏联、法国、日本等国也对总温热电偶有深入的研究，与国内情况相同，其应用领域也是集中在风洞的高密度（连续流）的总温测量领域。
因此，上述方式设计的总温测量装置均不能很好的满足低密度下（过渡流或自由分子流）真空羽流的总温测量。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种适用于真空羽流场总温测量装置，能够较准确的测量真空羽流场的总温。
本发明适用于真空羽流场总温测量装置，包括滞止室与热电偶；滞止室为筒状，一端封闭；滞止室的封闭端端面上开有排气孔；热电偶设置于滞止室内沿轴向设计的热电偶走线通道内；并使热电偶的感温点位于滞止室的开口端端面中心处。由此，相比目前总温热电偶，本发明总温测量装置能够较准确的测量真空羽流场的总温。
本发明的优点在于：
1、本发明真空羽流场总温测量的装置，可实现了真空羽流场总温相对精确的测量；
2、本发明真空羽流场总温测量的装置，结构简单，实现容易，成本低廉。
附图说明
图1为本发明真空羽流场总温测量装置结构示意图；
图2为通过锥形喷管进行真空羽流场总温测量试验时，采用总温热电偶测得的温度曲线图；
图3为通过锥形喷管进行真空羽流场总温测量试验时，采用本发明总温测量装置测得的温度曲线图。
图中：
1-滞止室     2-热电偶支撑组件      3-热电偶
101-凸缘     102-固定孔            103-安装孔
104-排气孔   201-热电偶支撑定位杆  202-热电偶定位端头
203-定位凸台 301-感温点
具体实施方案
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明真空羽流场总温测量装置，包括滞止室1、热电偶支撑组件2及热电偶3。
其中，滞止室1为圆筒结构，一端封闭；滞止室1需满足D＜L＜3D，D为滞止室1的内径，L为滞止室1的长度，优选为：L=2D。上述滞止室1封闭端轴向上具有环形凸缘101，凸缘101的周向上开有6个固定孔102，用来与固定件（螺栓）配合，实现本发明测温装置与真空舱内部设置的安装面间的固定。滞止室1的封闭端中心位置开有直径为3～5mm的安装孔103，用来安装热点偶支撑组件2。
所述热电偶支撑组件2包括热电偶支撑定位杆201与热电偶定位端头202。其中，热电偶定位杆201与滞止室1间同轴设置，内部具有沿轴向同轴设计的2mm内径走线通道。热电偶定位杆201的一端作为固定端插入滞止室1上开设的安装孔103内,通过公差紧配合实现同轴定位，并通过热电偶定位杆201侧壁周向上设计的定位凸台203实现热电偶支撑定位杆201与滞止室1的轴向定位。热电偶支撑定位杆201的另一端作为安装端用来安装热电偶定位端头202。热电偶定位端头202的一端为收缩端，内部具有沿轴向同轴设计的0.5～1mm内径走线通道。热电偶定位端头202与滞止室1同轴设置，固定端插入热电偶支撑定位杆201的安装端内固定，并与安装端间通过台阶配合定位；由此热电偶支撑定位杆201与热电偶定位端头202内的走线通道共同形成热电偶定位通道。
所述热电偶3穿过热电偶定位通道，使热电偶3的感温点301位于滞止室1的开口端端面中心处。热电偶定位端头202的收缩端端面与滞止室1的开口端端面间具有0.5～1mm间距，并通过高温胶将热电偶定位端头202的收缩端端部与热电偶3间固定，同时保证使热电偶3的感温点301位于滞止室1的开口端端面中心处。而热电偶3的另一端与数据采集设备相连，输出温度数据。
上述滞止室1的封闭端端面周向均布开设2～4个直径0.2～0.5的排气孔104，用来保证热电偶的感温点附近气流的连续流动，改善热交换条件，减小热惯性的作用。
通过锥形喷管进行真空羽流场总温测量试验，由气体动力学可知锥形喷管的流场总温与燃烧室总温相等。试验时由推力室热电偶测得的推力室总温为100℃（373K）左右，由锥形喷管总温不变原理可得羽流区总温也应在100℃左右。如图2、图3所示，分别为采用现有总温热电偶与本发明总温测量装置进行总温测量实验的结果图；可看出，总温热电偶测得的温度约为45℃（318K），总温恢复系数为318/373=85%，明显比高密度大气情况下（96%）低；而本发明总温测量装置可测得温度约为90℃（363K）总温恢复系数363/373=97%。
由试验结果可知总温热电偶测量真空羽流的总温明显有很大偏差，在高密度气体的环境中总温热电偶温度恢复系数可达96%以上，但是在稀薄流状态下则相对弱很多；可见在稀薄流领域本发明总温测量装置优于总温热电偶。

Claims (5)

1.一种适用于真空羽流场总温测量装置，包括滞止室与热电偶；滞止室为筒状，一端封闭；滞止室的封闭端端面上开有排气孔；热电偶设置于滞止室内沿轴向设计的热电偶走线通道内；其特征在于：所述热电偶的感温点位于滞止室的开口端端面中心处。
2.一种适用于真空羽流场总温测量装置，其特征在于：所述滞止室的内径D与长度L间的关系为：D＜L＜3D。
3.一种适用于真空羽流场总温测量装置，其特征在于：所述滞止室的内径D与长度L间的关系为：L=2D。
4.一种适用于真空羽流场总温测量装置，其特征在于：所述热电偶走线通道由热电偶支撑定位杆与热电偶定位端头构成；其中，热电偶定位杆与滞止室间同轴设置，内部具有走线通道；热电偶定位杆的一端作为固定端插入滞止室上开设的安装孔内固定；热电偶定位端头的一端为收缩端，内部具有沿轴向同轴设计的走线通道；热电偶定位端头与滞止室同轴设置，固定端插入热电偶支撑定位杆的安装端内固定；由此热电偶支撑定位杆与热电偶定位端头内的走线通过共同形成热电偶定位通道。
5.一种适用于真空羽流场总温测量装置，其特征在于：所述热电偶与热电偶走线通道端面间通过高温胶固定。
CN201310624391.XA 2013-11-26 2013-11-26 一种适用于真空羽流场总温测量装置 Expired - Fee Related CN103644978B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310624391.XA CN103644978B (zh) 2013-11-26 2013-11-26 一种适用于真空羽流场总温测量装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310624391.XA CN103644978B (zh) 2013-11-26 2013-11-26 一种适用于真空羽流场总温测量装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103644978A true CN103644978A (zh) 2014-03-19
CN103644978B CN103644978B (zh) 2016-05-11

Family

ID=50250230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310624391.XA Expired - Fee Related CN103644978B (zh) 2013-11-26 2013-11-26 一种适用于真空羽流场总温测量装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103644978B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211425A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 中国航发沈阳发动机研究所 一种气冷总温受感部尾附组件
CN111594352A (zh) * 2020-05-15 2020-08-28 北京航空航天大学 钨铼热电偶的合金焊点伸出长度的测量方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1041449A (zh) * 1988-09-25 1990-04-18 德克萨科开发公司 用在不利环境中的热电偶
JPH03239930A (ja) * 1990-02-17 1991-10-25 Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> 温度センサ
JPH1114466A (ja) * 1997-06-25 1999-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガス温度計
CN102175456A (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 北京航空航天大学 直筒形液氮液氦双介质兼容热沉装置及其制冷方法
JP2013053831A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Corona Corp 温度センサの固定構造

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1041449A (zh) * 1988-09-25 1990-04-18 德克萨科开发公司 用在不利环境中的热电偶
JPH03239930A (ja) * 1990-02-17 1991-10-25 Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> 温度センサ
JPH1114466A (ja) * 1997-06-25 1999-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガス温度計
CN102175456A (zh) * 2011-01-28 2011-09-07 北京航空航天大学 直筒形液氮液氦双介质兼容热沉装置及其制冷方法
JP2013053831A (ja) * 2011-09-06 2013-03-21 Corona Corp 温度センサの固定構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HE BIJIAO 等: "Research on vacuum plume and its effects", 《CHINESE JOURNAL OF AERONAUTICS》, 16 January 2013 (2013-01-16), pages 27 - 36 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211425A (zh) * 2018-10-12 2019-01-15 中国航发沈阳发动机研究所 一种气冷总温受感部尾附组件
CN109211425B (zh) * 2018-10-12 2020-04-21 中国航发沈阳发动机研究所 一种气冷总温受感部尾附组件
CN111594352A (zh) * 2020-05-15 2020-08-28 北京航空航天大学 钨铼热电偶的合金焊点伸出长度的测量方法和装置
CN111594352B (zh) * 2020-05-15 2021-08-20 北京航空航天大学 钨铼热电偶的合金焊点伸出长度的测量方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103644978B (zh) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104713731B (zh) 一种航空发动机涡轮主动间隙控制机匣模型验证实验台
CN102818731B (zh) 一种低温拉伸试验的低温试验系统
CN103674304B (zh) 一种热电偶的滞止室
CN104748371A (zh) 一种用于发动机燃烧室实验系统的电阻加热器
CN102967623A (zh) 红外灯阵热流密度标定装置及标定方法
CN102288237A (zh) 量热式的物料流量测量设备用的传感器装置
CN103353355B (zh) 一种用于高温环境下的温度、热流测量的传感器
CN104155016A (zh) 一种用于测量高压气瓶内部温度的测量装置
US2414370A (en) Shielded thermocouple for use in high-velocity fluid streams
CN103644978A (zh) 一种适用于真空羽流场总温测量装置
CN106840268B (zh) 一种集成总温测量的五孔探针
CN113063601B (zh) 一种飞机辅助动力装置尾喷管测试系统
CN204718702U (zh) 一种炉膛温场测量装置
CN107014582A (zh) 一种用于连续式高速风洞喷液氮降温系统的总温排架
CN107036758A (zh) 一种气冷高温动态压力探针
Lu et al. Nummerical simulation in influence of forward-facing cavity on aerodynamic heating of hypersonic vehicle
CN208171557U (zh) 一种电子数密度测量探针排架装置
CN207730321U (zh) 高温声压检测装置
CN108106746A (zh) 连续式风洞降温系统的温度测量和数据采集系统
CN104034746B (zh) 一种混凝土低温及超低温热形变瞬态式测试装置及方法
CN101806261A (zh) 一种间接测量气动推力的方法及装置
CN206638648U (zh) 氧传感器功能测试台
CN105841917B (zh) 一种超声速流场总压测量装置及测量方法
CN106918437A (zh) 一种测量亚音速二维流场的四孔探针
CN204064480U (zh) 一种用于测量高压气瓶内部温度的测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160511

Termination date: 20191126

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee