CN106768825B - 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针 - Google Patents

一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针 Download PDF

Info

Publication number
CN106768825B
CN106768825B CN201710122005.5A CN201710122005A CN106768825B CN 106768825 B CN106768825 B CN 106768825B CN 201710122005 A CN201710122005 A CN 201710122005A CN 106768825 B CN106768825 B CN 106768825B
Authority
CN
China
Prior art keywords
probe
hole
probe head
dynamic pressure
flow field
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.)
Active
Application number
CN201710122005.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106768825A (zh
Inventor
马宏伟
马融
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 CN201710122005.5A priority Critical patent/CN106768825B/zh
Publication of CN106768825A publication Critical patent/CN106768825A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106768825B publication Critical patent/CN106768825B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

本发明属于压力测试技术领域，公开了一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，包括针头部、支杆，探针头部为三棱柱结构，其内封装3支动态压力传感器，探针头部顶面与探针支杆自转轴线垂直，测量时探针头部迎风面包括对称的左侧面和右侧面，背风面为三棱柱后侧面，左侧面、右侧面和两个侧面交界的前缘上各开有1个压力感受孔，分别与探针头部内的3支动态压力传感器连通，3支动态压力传感器的线缆通过支杆内通道引出探针尾部。与现有的压力探针相比，本发明经过校准风洞标定，能同时测得超音来流总压、静压、偏转角和马赫数随时间的变化，为叶轮机实验提供了一种高效、准确测量超音二维非定常流场参数的手段。

Description

一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针
技术领域
本发明属于压力测试技术领域，涉及超音速二维非定常流场的动态压力测量装置，具体涉及一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，适用于航空发动机超音速进气道、叶轮机械进口、出口和级间超音速二维动态流场的测试。
背景技术
研究涡轮内的动静叶干扰问题，需要测量涡轮导向器和动叶之间的二维超音速非定常流场。采用常规的稳态压力探针无法测量出流场的动态特性，热线风速仪能够测量出动态速度信号，但不能测量出压力信息，而且热线在超音速环境下容易损坏。对于叶轮机，研究人员更希望获得级间的动态压力分布，用于验证设计和流场诊断，以便改进机器性能。
目前由于缺乏工程实用的动态测试技术，工程上一般采用三孔压力探针等稳态测量技术，借助安装在机匣上的位移机构，带动压力探针前往被测位置，测量超音速二维流场。稳态三孔压力探针由于其内部存在较长的引压管，形成的容腔效应阻尼掉了被测流场的动态压力信息，不能获得真实反映被测流场的总压、静压、偏转角和马赫数随时间的变化规律。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对目前工程上研究涡轮内动静叶干扰现象存在的超音速二维动态流场测量手段缺乏问题，发明一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，提供一种工程上实用的测量涡轮导向器和动叶之间二维超音速非定常流场的技术手段。
本发明的技术解决方案是：
一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，其特征在于：包括探针头部(1)、支杆(2)，所述探针头部(1)为三棱柱结构，其内部装有3支动态压力传感器，探针头部(1)的顶面(3)与探针支杆(2)自转轴线垂直；探针测量时探针头部(1)迎风面包括对称的左侧面(4)和右侧面(5)，背风面为三棱柱后侧面(6)；在探针头部(1)左侧面(4)、右侧面(5)和两个侧面交界的前缘上各开有1个压力感受孔，分别为左孔(7)、右孔(8)、中孔(9)，这3个互不相通的压力感受孔，分别与探头内的3支动态压力传感器连通。
2、进一步，探针支杆(2)为柱状结构，可以为圆柱体，也可以为三棱柱，其内部开有圆型通道。
3、进一步，探针头部(1)左侧面(4)、右侧面(5)夹角为32°至58°。
4、进一步，探针头部(1)左侧面(4)与右侧面(5)交界的前缘线，与中孔(9)中心线在同一个平面上，左侧面(4)、右侧面(5)沿该平面对称，左孔(7)和右孔(8)沿该平面对称分布。
5、进一步，中孔(9)圆心与探针头部(1)顶面(3)的距离为1毫米至5毫米。
6、进一步，左孔(7)、右孔(8)、中孔(9)的直径为0.6毫米至1.5毫米。
7、进一步，3支动态压力传感器的线缆(10)经探针支杆(2)内通道，由探针尾部引出。
本发明的有益效果是：
与现有的压力探针相比，本发明经过校准风洞标定，能同时测得超音来流总压、静压、偏转角和马赫数随时间的变化，为叶轮机实验提供了一种高效、准确测量超音二维非定常流场参数的手段。
附图说明
图1是本发明的实施例中的测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的俯视图。
其中：1-探针头部，2-探针支杆，3-顶面，4-左侧面，5-右侧面，6-后侧面，7-左孔，8-右孔，9-中孔，10-线缆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细阐述。
如图1所示，本实施例中介绍了一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，包括探针头部(1)、支杆(2)，探针头部(1)为三棱柱结构，外接圆直径为6毫米，探针头部(1)高30毫米，其内部装有3支动态压力传感器，探针头部(1)的顶面(3)与探针支杆(2)自转轴线垂直；探针测量时探针头部(1)迎风面包括对称的左侧面(4)和右侧面(5)，背风面为三棱柱后侧面(6)；在探针头部(1)左侧面(4)、右侧面(5)和两个侧面交界的前缘上各开有1个压力感受孔，分别为左孔(7)、右孔(8)、中孔(9)，这3个互不相通的压力感受孔，分别与探头内的3支动态压力传感器连通。
探针支杆(2)圆柱体，直径8毫米，其内部开有圆型通道，直径5毫米。
探针头部(1)左侧面(4)与右侧面(5)交界的前缘线，与中孔(9)中心线在同一个平面上，左侧面(4)、右侧面(5)沿该平面对称，左孔(7)和右孔(8)沿该平面对称分布。
探针头部(1)左侧面(4)、右侧面(5)夹角为36°。左孔(7)圆心与左侧面(4)、右侧面(5)交界的前缘线的距离为3毫米，右孔(8)圆心与左侧面(4)、右侧面(5)交界的前缘线的距离为3毫米。
中孔(9)圆心与探针头部(1)顶面(3)的距离为2毫米。
左孔(7)、右孔(8)、中孔(9)的圆心在同一个平面上，直径为0.6毫米。
3支动态压力传感器的线缆(10)经探针支杆(2)内通道，由探针尾部引出
本发明实施例中介绍的测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，经过超音速校准风洞标定，可以获得标定数据。实际测量超音速二维非定常流场时，该三孔动态压力探针的3支动态压力传感器同时测得各自感受到的非定常压力数据，利用获得的超音速校准风洞标定数据，进行数据处理，可以获得超音二维非定常来流的总压、静压、偏转角和马赫数随时间的变化。

Claims (1)

1.一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针，其特征在于：包括探针头部(1)、支杆(2)，所述探针头部(l)为三棱柱结构，其内部装有3支动态压力传感器，探针头部(l)的顶面(3)与探针支杆(2)自转轴线垂直：探针测量时探针头部(l)迎风面仅包括对称的左侧面(4)和右侧面(5)，背风面为三棱柱后侧面(6)；在探针头部(1)左侧面(4)、右侧面(5)和两个侧面交界的前缘上各开有l个压力感受孔，分别为左孔(7)、右孔(8)、中孔(9)，这3个互不相通的压力感受孔，分别与探针头部(1)内的3支动态压力传感器连通；
所述探针支杆(2)为柱状结构，可以为圆柱体，也可以为三棱柱，其内部开有圆形通道；
所述探针头部(1)左侧面(4)、右侧面(5)夹角为32°至58°；
所述探针头部(1)左侧面(4)与右侧面(5)交界的前缘线，与中孔(9)中心线在同一个平面上,左侧面(4)、右侧面(5)沿该平面对称，左孔(7)和右孔(8)沿该平面对称分布；
所述中孔(9)圆心与探针头部(1)顶面(3)的距离为l毫米至5毫米；
所述左孔(7)、右孔(8)、中孔(9)的直径为0.6毫米至1.5毫米，且中孔的直径大于左孔和右孔的直径；
所述3支动态压力传感器的线缆(10)经探针支杆(2)内通道，由探针尾部引出。
CN201710122005.5A 2017-03-03 2017-03-03 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针 Active CN106768825B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710122005.5A CN106768825B (zh) 2017-03-03 2017-03-03 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710122005.5A CN106768825B (zh) 2017-03-03 2017-03-03 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106768825A CN106768825A (zh) 2017-05-31
CN106768825B true CN106768825B (zh) 2020-02-18

Family

ID=58959746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710122005.5A Active CN106768825B (zh) 2017-03-03 2017-03-03 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106768825B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203083805U (zh) * 2013-01-24 2013-07-24 北京航空航天大学 可测回流的近壁热线探针
CN203940946U (zh) * 2014-07-04 2014-11-12 北京航空航天大学 一种用于全流向测量的五孔探针
CN105716779A (zh) * 2015-11-02 2016-06-29 北京航空航天大学 动态压力叶型探针
CN105716788A (zh) * 2015-11-02 2016-06-29 北京航空航天大学 三孔跨音速压力探针

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203083805U (zh) * 2013-01-24 2013-07-24 北京航空航天大学 可测回流的近壁热线探针
CN203940946U (zh) * 2014-07-04 2014-11-12 北京航空航天大学 一种用于全流向测量的五孔探针
CN105716779A (zh) * 2015-11-02 2016-06-29 北京航空航天大学 动态压力叶型探针
CN105716788A (zh) * 2015-11-02 2016-06-29 北京航空航天大学 三孔跨音速压力探针

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"一种测量跨声速多级压气机转子出口二维流场的方法";马宏伟 等;《推进技术》;20130726;第34卷(第6期);第754-759页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106768825A (zh) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106768824B (zh) 一种三孔压力探针梳
CN106989896B (zh) 一种测量亚音三维非定常流场的动态温度压力组合探针
CN106885649B (zh) 一种测量亚音二维非定常流场的动态温度压力组合探针
CN106768826B (zh) 一种测量超音二维非定常流场的动态温度压力组合探针
CN108195510A (zh) 一种热膜式剪应力传感器的热风洞校准方法
CN106840268B (zh) 一种集成总温测量的五孔探针
CN115435929A (zh) 一种高频总温、总压探针
CN107014434B (zh) 一种测量高亚音三维流场的锥头稳态温度压力组合探针
CN106840511B (zh) 一种测量高亚音三维非定常流的锥头四孔动态压力探针
CN107036818B (zh) 一种三孔压力叶型探针
CN106768825B (zh) 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针
CN212082825U (zh) 一种测量高亚音三维稳态流场的全参数探针
CN106940241B (zh) 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针
CN106871968B (zh) 一种测量亚音速流场多点总温总压八孔探针
CN106940242B (zh) 一种测量跨音速二维非定常流场的三孔动态压力探针
CN111089703A (zh) 一种测量轮毂外壁附面层二维稳态流场的全参数探针
CN106950003B (zh) 一种测量转子出口跨音三维流场的圆锥单孔动态压力探针
CN106918437B (zh) 一种测量亚音速二维流场的四孔探针
CN106840272B (zh) 一种测量跨音三维非定常流场的动态温度压力组合探针
CN106908191B (zh) 一种测量跨音二维非定常流场的动态温度压力组合探针
CN107063340B (zh) 一种测量超音速三维流场的稳态温度压力组合探针
CN106840513B (zh) 一种总压叶型探针
CN106768598B (zh) 一种测量叶片排间总压沿叶高分布的圆柱多孔总压探针
CN106950006B (zh) 一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针
CN106840512B (zh) 一种测量超音速三维非定常流场的四孔动态压力探针

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant