CN106918410B - 一种总温叶型探针 - Google Patents

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Abstract

本发明属于温度测试技术领域，公开了一种总温叶型探针，包括温度传感器、引线、滞止罩、隔热环和叶片，每个叶片至少有5个测点，滞止罩和温度传感器固定在叶片前缘附近，滞止罩轴线方向朝向预计的来流方向，温度传感器的头部套有隔热环，滞止罩左右两侧对称的开有两个出流孔，引线固定在叶片表面或叶片内，并从叶片根部引出。与现有总温探针相比，本发明不需要探针支杆，能同时测量叶片排间多点总温，测量时间短，与现有总温叶型探针相比，本发明的各个测点，滞止罩轴线方向不尽相同，分别朝向预计的来流方向，能减小探头总温测量误差，能较准确、较全面测量叶轮机械转子出口或级间总温沿叶片高度方向的分布，提高总温数据的测量精度。

Description

一种总温叶型探针
技术领域
本发明属于温度测试技术领域，涉及流动的稳态总温测量装置，具体涉及一种总温叶型探针，适用于测量叶轮机械转子出口或级间总温沿叶片高度方向的分布。
与现有的总温测量装置相比，本发明不需要探针支杆，能同时测量叶片排间多点总温，测量时间短，与现有的总温叶型探针相比，本发明的各个测点，滞止罩轴线方向不尽相同，分别朝向预计的来流方向，能减小探头总温测量误差，能较准确、较全面测量叶轮机械转子出口或级间总温沿叶片高度方向的分布，提高总温数据的测量精度。
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温沿叶片高度方向的分布，通过加权平均，计算出总温比等性能数据。总温测量装置有单点和多点测量两种。
单点总温测量装置主要有单点总温探针，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温梳。总温梳，顾名思义，是把几个总温测量管焊接在一起，像梳子一样。实验时，把总温梳固定在机匣上进行测量。总温梳一般尺寸较大，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，很难采用总温梳测量转子出口总温分布。
总温叶型探针利用叶片作支杆，将总温探头固定在叶片上，测量来流总温。现有的总温叶型探针，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温测量误差；在叶片尖部、根部，由于存在附面层，总温梯度很大，采用直径较大探头的总温叶型探针无法测准附面层内的总温分布。采用现有的总温叶型探针不能全面测出转子出口或级间真实的总温分布，会影响试验件总温数据的测量精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有的总温测量装置不能全面测出转子出口或级间真实的总温分布，影响试验件总温数据测量精度的问题，发明一种总温叶型探针，与现有的总温测量装置相比，能准确、全面测量转子出口或级间的总温分布，提高试验件总温数据的测量精度。
本发明的技术解决方案是：
1、一种总温叶型探针，其特征在于：包含滞止罩(1)、引线(2)、叶片(3)、隔热环(4)、温度传感器(5)；滞止罩(1)和温度传感器(5)固定在叶片(3)前缘附近，滞止罩(1)轴线方向朝向预计的来流方向，每个叶片(3)上至少有5个测点，温度传感器(5)的头部套有隔热环(4)，滞止罩(1)左右两侧对称的开有两个出流孔(6)，引线(2)固定在叶片(3)表面或叶片(3)内，并从叶片(3)根部引出。
2、进一步，滞止罩(1)的外径为2毫米至6毫米，内径为1毫米至5毫米，滞止罩(1)的长度为3毫米至10毫米。
3、进一步，滞止罩(1)的头部内圆有倒角，倒角范围为15°至75°，在距滞止罩(1)头部2毫米至6毫米处左右两侧开有直径为0.5毫米至1毫米的出流孔(6)。
4、进一步，引线(2)的直径为0.5毫米到3毫米，引线(2)可以固定在叶片(3)上，也可以嵌入叶片(3)中进行固定。
5、进一步，隔热环(4)的材料可以是陶瓷也可以是橡胶，或是其他的隔热材料。
6、进一步，温度传感器(5)可以是热电偶，也可以是热电阻，或是其他感温元件。
7、进一步，滞止罩(1)可以安装于叶片(3)的压力面侧，也可以安装于叶片(3)的吸力面侧，或是嵌入叶片(3)正前缘。
8、进一步，叶片(3)上可以设置多个总温测点，至少有3个，且一般两端密，中间疏。
9、进一步，滞止罩(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。
本发明的有益效果是：
与现有的单点总温测量装置相比，本发明能同时测量转子出口或级间不同叶高位置的总温，测量时间短，实验成本低。
与现有的总温梳相比，本发明没有总温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温分布。
与现有的总温叶型探针相比，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，能减小探头的总温测量误差，还能兼顾测量转子出口或级间端壁附面层内总温，能准确、全面测量转子出口或级间的总温分布，提高总温数据的测量精度。
附图说明
图1是一种总温叶型探针的结构示意图。
图2是图1中的侧视图。
图3是图1的局部放大图。
其中：1-滞止罩，2-引线，3-叶片，4-隔热环，5-温度传感器，6-出流孔。
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温叶型探针，包含滞止罩(1)、引线(2)、叶片(3)、隔热环(4)、温度传感器(5)；滞止罩(1)和温度传感器(5)固定在叶片(3)前缘附近，滞止罩(1)轴线方向朝向预计的来流方向，叶片(3)上有5个测点，温度传感器(5)的头部套有隔热环(4)，滞止罩(1)左右两侧对称的开有两个出流孔(6)，引线(2)固定在叶片(3)内，并从叶片(3)根部引出。
滞止罩(1)的外径为2.5毫米，内径为1.9毫米，滞止罩(1)的长度为5毫米，滞止罩(1)的头部倒角为45°，在距滞止罩(1)头部3毫米处左右两侧开有直径为0.5毫米的出流孔(6)。引线(2)的直径为1毫米，引线(2)嵌入叶片(3)中进行固定。
通过标定，该发明专利能较精确的测量出级间总温沿叶片展向的分布。

Claims (1)

1.一种总温叶型探针，其特征在于：包含滞止罩(1)、引线(2)、叶片(3)、隔热环(4)、温度传感器(5)；每个叶片(3)上至少有5个测点，滞止罩(1)和温度传感器(5)固定在叶片(3)前缘附近，滞止罩(1)轴线方向朝向预计的来流方向，温度传感器(5)的头部套有隔热环(4)，滞止罩(1)左右两侧对称的开有两个出流孔(6)，引线(2)固定在叶片(3)表面或叶片(3)内，并从叶片(3)根部引出；
滞止罩(1)的外径为2毫米至6毫米，内径为1毫米至5毫米，滞止罩(1)的长度为3毫米至10毫米；
滞止罩(1)的头部内圆有倒角，倒角范围为15°至75°，在距滞止罩(1)头部2毫米至6毫米处左右两侧开有直径为0.5毫米至1毫米的出流孔(6)；
引线(2)的直径为0.5毫米到3毫米，引线(2)可以固定在叶片(3)上，也可以嵌入叶片(3)中进行固定；
隔热环(4)的材料可以是陶瓷也可以是橡胶，或是其他的隔热材料；
温度传感器(5)可以是热电偶，也可以是热电阻，或是其他感温元件；
滞止罩(1)可以安装于叶片(3)的压力面侧，也可以安装于叶片(3)的吸力面侧，或是嵌入叶片(3)正前缘；
叶片(3)上可以设置多个总温测点，至少有5个，且一般两端密，中间疏；
滞止罩(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；
所述探针能减小探头的总温测量误差，还能兼顾测量转子出口或级间端壁附面层内总温，通过标定，能较精确的测量出级间总温沿叶片展向的分布，能准确、全面地测量转子出口或级间的总温分布，提高总温数据的测量精度；
所述探针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温分布。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110726488A (zh) * 2019-10-24 2020-01-24 中国核动力研究设计院 狭窄通道内耐高速流体冲刷的温度测量装置及组装工艺
CN111561478A (zh) * 2020-05-22 2020-08-21 中国航发沈阳发动机研究所 一种静子叶片测量集成结构
CN112665861B (zh) * 2021-03-18 2021-06-15 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 叶型探针及使用了该叶型探针的航空发动机性能测试方法
CN113758603A (zh) * 2021-08-13 2021-12-07 重庆大学 一种可实现导热误差校正的光纤光栅总温测量装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2802647B1 (fr) * 1999-12-17 2002-03-01 Thomson Csf Sextant Sonde pour aeronef
US6941805B2 (en) * 2003-06-26 2005-09-13 Rosemount Aerospace Inc. Multi-function air data sensing probe having an angle of attack vane
CN103674304B (zh) * 2013-12-03 2015-11-04 天津航空机电有限公司 一种热电偶的滞止室
CN204572555U (zh) * 2015-04-21 2015-08-19 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种预留级间测试孔的静子叶片
CN205033601U (zh) * 2015-09-22 2016-02-17 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种风力机叶片表面压力测量罩

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