CN106918437B - 一种测量亚音速二维流场的四孔探针 - Google Patents

一种测量亚音速二维流场的四孔探针 Download PDF

Info

Publication number
CN106918437B
CN106918437B CN201710187169.6A CN201710187169A CN106918437B CN 106918437 B CN106918437 B CN 106918437B CN 201710187169 A CN201710187169 A CN 201710187169A CN 106918437 B CN106918437 B CN 106918437B
Authority
CN
China
Prior art keywords
probe
pressure
hole
holes
pressure sensing
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
CN201710187169.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106918437A (zh
Inventor
马宏伟
姜逸轩
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 CN201710187169.6A priority Critical patent/CN106918437B/zh
Publication of CN106918437A publication Critical patent/CN106918437A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106918437B publication Critical patent/CN106918437B/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)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

本发明属于叶轮机械测试技术领域，公开了一种测量亚音速二维流场的四孔探针，包括探针支杆1、探针头部2、过渡段3、引压管4和温度传感器线缆5，所述探针支杆1和探针头部2均为圆柱形，探针头部2通过过渡段3安装在探针支杆1上，探针头部2的圆柱面开有三个压力感受孔和一个温度感受孔，三个压力感受孔分别与探针头部2内封装的引压管连通，温度感受孔9同探针内部的温度传感器相连，引压管4和温度传感器线缆5通过探针支杆1内通道引出探针尾部。与现有的探针相比，本发明经过校准标定，可同时测量二维亚音速流场的总温、总压、流速、流动方向等参数，可以实现精确测量。

Description

一种测量亚音速二维流场的四孔探针
技术领域
本发明涉及叶轮机械试验测试领域，特别是一种测量亚音速二维流场的四孔探针，本发明能同时测量二维亚音速流场总温、总压、流速和流动方向等流场参数，经过校准标定能够实现精确测量。
背景技术
在叶轮机械流场测量领域，三孔压力探针和总温探针有着广泛的应用。使用三孔压力探针能够进行总压、静压、马赫数、流动方向的测量。三孔压力探针不能进行温度测量，因此无法通过三孔压力探针测得的数据计算得到流场的流速。目前测量来流温度通常采用单独的总温探针，总温探针可以测得来流的总温。
现有的二维流场测试技术，通常分别使用三孔压力探针和总温探针进行压力和温度的测量，采用多根探针增大了探针对流场的干扰，测试成本高、时间长、操作复杂，并且由于不同探针测得的参数无法保证来自同一流线，因此计算流速时就会产生额外的误差，从而会降低试验测试的精度。本发明提出一种测量亚音速二维流场的四孔探针，使用单个探针即可同时进行流场的压力和温度测量。使用中，本发明测量亚音速二维流场的四孔探针，能够同时测得二维亚音速流场的总温、总压、流速和流动方向等参数。本发明经过校准标定之后进行流场测量，能够很好地满足叶轮机测试的要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对目前叶轮机试验测试中，温度探针和压力探针总是被分开单独使用，试验时间长、成本高、操作复杂等问题，本发明提出一种测量亚音速二维流场的四孔探针，使用单个探针即可同时进行二维流场的压力和温度测量。与现有的探针测试技术相比，本发明能够同时测得二维亚音速流场的总温、总压、流速和流动方向。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种测量亚音速二维流场的四孔探针，其特征在于，所述探针包括探针支杆(1)、探针头部(2)、过渡段(3)、引压管(4)和温度传感器线缆(5)；所述探针支杆(1)和探针头部(2)均为圆柱形，探针头部(2)通过过渡段(3)安装在探针支杆(1)上；探针头部(2)的圆柱面开有四个感受孔，分别为压力感受孔1(6)、压力感受孔2(7)、压力感受孔3(8)和一个温度感受孔(9)，三个压力感受孔分别与探针头部(2)内封装的引压管(4)连通，温度感受孔(9)同探针头部(2)内封装的温度传感器相连；引压管(4)和温度传感器线缆通过探针支杆(1)内通道引出探针尾部。
进一步，压力感受孔1(6)、压力感受孔2(7)和压力感受孔3(8)均为圆形孔；三个孔互不相通，分别和探针头部(2)内的三个引压管(4)相连；三个孔的圆心所在的平面与柱体底面平行，距离为1～5mm。
进一步，压力感受孔1(6)、压力感受孔3(7)沿压力感受孔2(8)中心线和柱体中心线所在的平面对称分布，直径相同，均为0.2～2毫米，压力感受孔1(6)和压力感受孔3(7)中心线夹角为60°～100°。
进一步，温度感受孔(9)同探针内部封装的温度传感器相连；温度感受孔(9)直径为0.5～3毫米，温度感受孔(9)圆心同压力感受孔2(7)圆心之间的距离为压力感受孔2(7)直径的1.1倍～2倍。
进一步，探针支杆(1)为圆柱形结构，探针支杆(1)内开有通道，引压管(4)和温度传感器线缆(5)通过探针支杆(1)内的通道引出探针尾部。
进一步，温度感受孔(9)的位置可以在压力感受孔2(7)的正上方，也可以在压力感受孔2(7)的正下方。
进一步，温度传感器可以是热电偶，也可以是热电阻。
本发明的有益效果是：
本发明测量亚音速二维流场的四孔探针，能够测量二维流场总温、总压、流速和流动方向，使用单个探针即可完成这些参数的测量；使用本发明进行流场测试，无需使用多种不同探针组合测量，能够有效地减少探针的使用数目；由于减少了探针的使用数目，使得探针对流场的干扰大大减小；减小了探针的使用数目，使得试验测试操作更加便捷，试验测试结果误差更小；能够有效地减少试验测试的成本；能够真实地反应同一测点位置的总温、总压等流场参数，减小测点距离过大带来的误差。
附图说明
图1是本发明测量亚音速二维流场的四孔探针示意图。
图2是图1的俯视图。
其中：1-探针头部，2-探针支杆，3-过渡段，4-引压管，5-温度传感器线缆，6-压力感受孔1，7-压力感受孔2，8-压力感受孔3，9-温度感受孔。
具体实施方式
下面通过实施例，结合附图对本发明的测量亚音速二维流场的四孔探针进行详细阐述，以使本发明的特征和优点能够更易于被本领域的技术人员理解，从而能够对本发明的保护范围做出更清楚明确的界定。
如附图所示，本实施例中介绍了一种测量亚音速二维流场的四孔探针，包括探针支杆(1)、探针头部(2)、过渡段(3)、引压管(4)和温度传感器线缆(5)，所述探针支杆(1)和探针头部(2)均为圆柱形，探针头部(2)通过过渡段(3)安装在探针支杆(1)上，探针头部(2)的圆柱面开有三个压力感受孔和一个温度感受孔，三个压力感受孔分别与探针头部(2)内封装的引压管连通，温度感受孔(9)同探针内部的温度传感器相连，引压管(4)和温度传感器线缆(5)通过探针支杆(1)内通道引出探针尾部。压力感受孔2(7)可以测量来流总压，温度感受孔(9)同探针内部封装的温度传感器相连，可以进行总温测量。
如附图1所示，本发明测量亚音速二维流场的四孔探针头部为圆柱体。试验测试中，将本发明的四孔探针头部探入被测得流场中，使得探针感受孔2(7)正对来流。探针支杆(1)起到支承的作用。探针的压力感受孔2(7)可以测得来流总压，压力感受孔1(6)、压力感受孔2(7)和压力感受孔3(8)组合起来可以测得二维流场来流马赫数和流动方向。温度感受孔(9)同探针内部封装的温度传感器相连，可以测得来流总温，结合温度感受孔测得的数据可以计算得出来流的流速。

Claims (1)

1.本发明为一种测量亚音速二维流场的四孔探针，其特征在于，所述探针包括探针支杆(1)、探针头部(2)、过渡段(3)、引压管(4)和温度传感器线缆(5)；所述探针支杆(1)和探针头部(2)均为圆柱形，探针头部(2)通过过渡段(3)安装在探针支杆(1)上；探针头部(2)的圆柱面开有四个感受孔，分别为压力感受孔1(6)、压力感受孔2(7)、压力感受孔3(8)和一个温度感受孔(9)，三个压力感受孔分别与探针头部(2)内封装的引压管(4)连通，温度感受孔(9)同探针头部(2)内封装的温度传感器相连；引压管(4)和温度传感器线缆通过探针支杆(1)内通道引出探针尾部；
所述压力感受孔1(6)、压力感受孔2(7)和压力感受孔3(8)均为圆形孔；三个孔互不相通，分别和探针头部(2)内的三个引压管(4)相连；三个孔的圆心所在的平面与柱体底面平行，距离为1～5mm；
所述压力感受孔1(6)、压力感受孔3(7)沿压力感受孔2(8)中心线和柱体中心线所在的平面对称分布，直径相同，均为0.2～2毫米，压力感受孔1(6)和压力感受孔3(7)中心线夹角为60°～100°；
所述温度感受孔(9)同探针内部封装的温度传感器相连；温度感受孔(9)直径为0.5～3毫米，温度感受孔(9)圆心同压力感受孔2(7)圆心之间的距离为压力感受孔2(7)直径的1.1倍～2倍；
所述探针支杆(1)为圆柱形结构，探针支杆(1)内开有通道，引压管(4)和温度传感器线缆(5)通过探针支杆(1)内的通道引出探针尾部；所述温度感受孔(9)的位置在压力感受孔2(7)的正上方或正下方；
温度传感器是热电偶或热电阻。
CN201710187169.6A 2017-03-27 2017-03-27 一种测量亚音速二维流场的四孔探针 Active CN106918437B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710187169.6A CN106918437B (zh) 2017-03-27 2017-03-27 一种测量亚音速二维流场的四孔探针

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710187169.6A CN106918437B (zh) 2017-03-27 2017-03-27 一种测量亚音速二维流场的四孔探针

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106918437A CN106918437A (zh) 2017-07-04
CN106918437B true CN106918437B (zh) 2020-04-28

Family

ID=59461570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710187169.6A Active CN106918437B (zh) 2017-03-27 2017-03-27 一种测量亚音速二维流场的四孔探针

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106918437B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107907232A (zh) * 2017-12-21 2018-04-13 沈阳鼓风机集团股份有限公司 用于测量透平机械内部流场的温度压力组合探针
CN108709712A (zh) * 2018-07-31 2018-10-26 大连凌海华威科技服务有限责任公司 亚音速射流式气动探针校准风洞

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011148094A1 (fr) * 2010-05-25 2011-12-01 Turbomeca Dispositif d'acquisition/distribution multipoints de fluide, en particulier sonde de prise de pression dans une entrée d'air de turbomachine
CN202582868U (zh) * 2012-05-11 2012-12-05 西北工业大学 一种测量翼型尾迹流场的试验装置
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 (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011148094A1 (fr) * 2010-05-25 2011-12-01 Turbomeca Dispositif d'acquisition/distribution multipoints de fluide, en particulier sonde de prise de pression dans une entrée d'air de turbomachine
CN202582868U (zh) * 2012-05-11 2012-12-05 西北工业大学 一种测量翼型尾迹流场的试验装置
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 (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种叶轮机械非定常流场的快速响应熵探针研制;杨林;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》;20141115(第11期);正文第11页，图1-8 *
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》;20130605;第23卷(第6期);正文第755页右栏2、3段，图1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN106918437A (zh) 2017-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7010970B2 (en) Embedded-sensor multi-hole probes
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
US8806926B2 (en) Device for multipoint acquisition/distribution of fluid, in particular probe for tapping pressure in a turbomachine air inlet
CN106918437B (zh) 一种测量亚音速二维流场的四孔探针
CN106768824B (zh) 一种三孔压力探针梳
CN106840268B (zh) 一种集成总温测量的五孔探针
CN106871968B (zh) 一种测量亚音速流场多点总温总压八孔探针
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
CN106840270A (zh) 一种带温度修正的热线探针
CN106932139B (zh) 一种四孔压力叶型探针
US3914997A (en) Static pressure probe
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
CN212082825U (zh) 一种测量高亚音三维稳态流场的全参数探针
CN111256940A (zh) 一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置
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
CN107063340B (zh) 一种测量超音速三维流场的稳态温度压力组合探针
CN106969876B (zh) 一种自带温度修正的动态总压探针
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
CN211696881U (zh) 一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置
CN106885684B (zh) 一种测量亚音二维非定常流场的三孔动态压力探针
CN106940241B (zh) 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针
CN208654179U (zh) 用于测量透平机械内部流场的五孔探针
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
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
CN203848879U (zh) 对数线性横截面风量测量装置

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