CN106840513B - 一种总压叶型探针 - Google Patents
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Abstract
本发明属于压力测试技术领域，公开了一种总压叶型探针，包括探头、引压管和叶片，探头为带内倒角的压力感受管，探头至少有5支，固定在叶片前缘附近，探头轴线方向朝向预计的来流方向，引压管安置在叶片表面或叶片内，引压管一端与探头压力感受管连通，另一端经叶片根部引出。与现有总压探针相比，本发明利用机器本身的叶片，不需要探针支杆，能同时测量叶片排间多点总压，测量时间短，与现有总压叶型探针相比，本发明的各个探头，轴线方向不尽相同，分别朝向预计的来流方向，能减小探头总压测量误差，还能兼顾测量流道内端壁附面层内总压，能较准确、较全面测量叶轮机械转子出口或级间总压沿叶片高度方向的分布，提高总压数据的测量精度。
Description
技术领域
本发明属于压力测试技术领域，涉及流动的稳态总压测量装置，具体涉及一种总压叶型探针，适用于测量叶轮机械转子出口或级间总压沿叶片高度方向的分布。
与现有的总压测量装置相比，本发明利用被测对象的叶片，不需要探针支杆，能同时测量叶片排间多点总压，测量时间短，与现有的总压叶型探针相比，本发明的各个探头，轴线方向不尽相同，分别朝向预计的来流方向，能减小探头总压测量误差，还能兼顾测量流道内端壁附面层内总压，能较准确、较全面测量叶轮机械转子出口或级间总压沿叶片高度方向的分布，提高试验件总压数据的测量精度。
背景技术
压气机、涡轮、风机、风扇等性能实验需要测量转子出口或级间总压沿叶片高度方向的分布，通过加权平均，计算出总压比等性能数据。总压测量装置有单点和多点测量两种。
单点总压测量装置主要有单点总压探针或多孔压力探针，需要借助探针位移机构带动探针在不同的叶高位置分别测量，实验测量时间较长，实验成本较高。
多点测量装置主要有总压梳。总压梳，顾名思义，是把几个总压测量管焊接在一起，像梳子一样。实验时，把总压梳固定在机匣上进行测量。总压梳一般尺寸较大，尤其是支杆较粗，容易对被测流场造成较大干扰。在叶轮机转子、静子间轴向间隙只有几毫米的情况下，很难采用总压梳测量转子出口总压分布。
总压叶型探针利用叶片作支杆，将总压探头固定在叶片上，测量来流总压。现有的总压叶型探针，探头轴线方向一般平行于流道轴向，一般按等环面布置有3个或5个探头，这些探头大小相同，直径一般为2.5毫米或3毫米，安装朝向相同，也就是说，探头的轴线是平行的。但是各个空间位置上，来流方向不是平行的，而是三维不同的，尤其是在转子出口，叶片尖部、中部、根部气流方向相差很大，局部气流的偏转角、俯仰角会超过探头测量的不敏感角，造成相关探头较大的总压测量误差；在叶片尖部、根部，由于存在附面层，总压梯度很大，采用直径较大探头的总压叶型探针无法测准附面层内的总压分布。采用现有的总压叶型探针不能全面测出转子出口或级间真实的总压分布，会影响试验件总压数据的测量精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有的总压测量装置不能全面测出转子出口或级间真实的总压分布，影响试验件总压数据测量精度的问题，发明一种总压叶型探针，与现有的总压测量装置相比，能准确、全面测量转子出口或级间的总压分布，提高试验件总压数据的测量精度。
本发明的技术解决方案是：
1、一种总压叶型探针，其特征在于：包括探头(1)、引压管(2)、叶片(3)，所述总压叶型探针的探头(1)为带内倒角的压力感受管，探头(1)至少有5支，固定在叶片(3)前缘附近，各个探头(1)的轴线方向不同，在其各自的空间位置，分别朝向预计的来流方向，引压管(2)安置在叶片(3)表面或叶片(3)内，引压管(2)一端与探头(1)压力感受管连通，另一端经叶片(3)根部引出。
2、进一步，探头(1)可以安装在叶片(3)前缘正前方、前缘压力面侧或前缘吸力面侧。
3、进一步，探头(1)探出叶片(3)前缘1毫米至10毫米。
4、进一步，各个探头(1)直径可以相同，也可以不同，但都不大于3毫米，压力感受孔内倒角为15°至75°，内孔直径为0.2毫米至1毫米。
5、进一步，引压管(2)安置在叶片(3)表面时，可以用压片或胶固定。
6、进一步，引压管(2)直径为0.2毫米至1.5毫米，不大于探头(1)直径。
7、进一步，叶片(3)两端区域的探头(1)间隔距离短，小于3毫米，叶片(3)中间区域的探头(1)间隔距离大。
8、进一步，最靠近被测流道端壁的探头(1)与端壁距离不大于2毫米，至少有1个探头(1)测量端壁附面层内的总压。
本发明的有益效果是：
与现有的单点总压测量装置相比，本发明能同时测量转子出口或级间不同叶高位置的总压，测量时间短，实验成本低。
与现有的总压梳相比，本发明没有总压梳固有的大尺寸支杆，对被测流场的干扰小，更适于测量叶轮机转子、静子间轴向间隙只有几毫米的情况下转子出口的总压分布。
与现有的总压叶型探针相比，本发明的各个探头，轴线方向不尽相同，在其各自的空间位置，分别朝向预计的来流方向，能减小探头的总压测量误差，还能兼顾测量转子出口或级间端壁附面层内总压，能准确、全面测量转子出口或级间的总压分布，提高总压数据的测量精度。
附图说明
图1是一种总压叶型探针的结构示意图。
图2是图1中的侧视图。
其中：1-探头，2-引压管，3-叶片。
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总压叶型探针，包括探头(1)、引压管(2)、叶片(3)，所述总压叶型探针的探头(1)为带内倒角的压力感受管，探头(1)有9支，固定在叶片(3)前缘，各个探头(1)的轴线方向不同，在其各自的空间位置，分别朝向预计的来流方向，引压管(2)安置在叶片(3)内，引压管(2)一端与探头(1)压力感受管连通，另一端经叶片(3)根部引出。
探头(1)探出叶片(3)前缘3毫米。
各个探头(1)直径为1.5毫米，压力感受孔内倒角为45°，内孔直径为1毫米。
引压管(2)直径为1毫米。
叶片(3)两端区域的探头(1)间隔距离2毫米，叶片(3)中间区域的探头(1)间隔距离5毫米。最靠近被测流道端壁的探头(1)与端壁距离为2毫米，可以测量端壁附面层内的总压。
通过标定，该发明专利能较精确的测量出级间总压沿叶片展向的分布。
Claims (1)
1.一种总压叶型探针，其特征在于：包括探头(1)、引压管(2)、叶片(3)，所述总压叶型探针的探头(1)为带内倒角的压力感受管，探头(1)至少有5支，固定在叶片(3)前缘附近，各个探头(1)的轴线方向不同，在其各自的空间位置，分别朝向预计的来流方向，引压管(2)安置在叶片(3)内，引压管(2)一端与探头(1)压力感受管连通，另一端经叶片(3)根部引出；
探头(1)探出叶片(3)前缘1毫米至10毫米，各个探头(1)直径可以相同，也可以不同，但都不大于3毫米，压力感受孔内倒角为15°至75°，内孔直径为0.2毫米至1毫米，引压管(2)直径为0.2毫米至1.5毫米，不大于探头(1)直径；
叶片(3)两端区域的探头(1)间隔距离短，小于3毫米，叶片(3)中间区域的探头(1)间隔距离大，最靠近被测流道端壁的探头(1)与端壁距离不大于2毫米，至少有1个探头(1)测量端壁附面层内的总压；
探头(1)安装在叶片(3)前缘吸力面侧。
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