CN106932139B - 一种四孔压力叶型探针 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空发动机压力测试技术领域，公开了一种四孔压力叶型探针，包含探头、叶片、引压管，探头是头部为圆台的圆柱体，数量根据测量要求确定，至少3个，分别固定在叶片不同展向测量位置，探头的圆台顶面中心和侧面各开有1个、3个压力感受孔，4个感受孔分别与封装在探头内的4根引压管连通，引压管固定在叶片表面或叶片内，由叶片根部引出。本发明经过校准风洞标定，能同时测得多个空间位置来流的总压、静压、气流角和马赫数，适用于测量航空发动机级间三维流场来流参数沿叶片高度方向的分布。该发明专利与普通叶型探针相比，可以测量更多的流场参数，如气流角和马赫数等，也具有叶型探针对测量流场影响小、测量安全可靠等优点。

Description

一种四孔压力叶型探针
技术领域
本发明属于航空发动机压力测试技术领域，涉及三维流场压力测量装置，具体涉及一种四孔压力叶型探针，适用于测量发动机级间来流气流角、总压、静压和马赫数沿叶片高度方向的分布。
与现有的四孔压力探针相比，不需借助探针位移机构，改变测点位置，能在瞬时完成级间三维流场测量，降低试验成本；与普通总压叶型探针相比，不仅能测量总压，也能测量来流气流角、静压和马赫数等参数。
背景技术
航空发动机实验经常需要测量级间三维流场参数，包括来流气流角、总压、静压和马赫数等沿叶片高度方向的分布，目前一般采用多孔压力探针，借助探针位移机构带动探针到不同的叶高位置，分别测量，由于是单点测量，需要移动探针，才能完成多点测量，实验测量时间较长，实验成本较高。
而在一些试验中，由于有效的试验时间短，只有短短几分钟，甚至几秒钟，采用现有的多孔压力探针无法在几秒钟时间内完成试验件级间三维流场参数沿叶高方向分布的测量。
另外，现有的压力叶型探针，一般只能测量总压，无法测量气流方向或马赫数，而本发明能测量转子出口总压、静压、来流气流角、马赫数等参数。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对在航空发动机级间狭小的空间中，多孔压力探针无法在几秒钟时间内完成试验件级间场参数沿叶高方向分布测量，普通压力叶型探针不能测量来流气流角、马赫数等三维参数的问题，发明一种四孔压力叶型探针，能同时测得多个空间位置来流参数，可最大程度地缩短测量时间，完成试验件级间来流气流角、总压、静压和马赫数沿叶高方向分布的测量，降低试验成本。
本发明的技术解决方案是：
一种四孔压力叶型探针，其特征在于：包含探头(1)、引压管(2)、叶片(3)，所述探头(1)是头部为圆台的圆柱体，数量根据测量要求确定，至少有3个，根据测量位置要求，分别固定在叶片(2)不同展向测量位置上，在探头(1)的圆台顶面中心开有1个压力感受孔，为中孔(4)，在探头(1)的圆台侧面上沿圆周均匀开有3个压力感受孔，分别为上孔(5)、左孔(6)、右孔(7)，中孔(4)、上孔(5)的中心线在一个平面上，左孔(6)、右孔(7)沿该平面对称分布，每个压力感受孔与一根引压管(3)封装在探头(1)内的一端独自连通，引压管(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，探头(1)圆台顶面直径为0.4毫米至1.5毫米，底面直径为1.5毫米至6毫米。
3、进一步，探头(1)圆台的圆锥角为30°至100°。
4、进一步，中孔(4)、上孔(5)、左孔(6)、右孔(7)直径为0.2毫米至1毫米。
5、进一步，中孔(4)与叶片(3)前缘的距离为1毫米至10毫米。
6、进一步，引压管(2)直径为0.2毫米至1毫米。
7、进一步，引压管(2)可以固定在叶片表面，也可以嵌入叶片中进行固定。
8、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。
9、进一步，探头(1)沿叶片(3)展向分布数量根据测量要求确定，至少有3个，且一般两端密，中间疏。
10、进一步，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。
本发明的有益效果是：
本发明经过校准风洞标定，能同时测得多个空间位置来流的总压、静压、气流角和马赫数，适用于测量航空发动机级间三维流场来流参数沿叶片高度方向的分布。与现有的多孔压力探针相比，不需借助探针位移机构，改变测点位置，能在瞬时完成级间三维流场测量，降低试验成本；与普通总压叶型探针相比，不仅能测量总压，也能测量来流气流角、静压和马赫数等参数。
附图说明
图1是一种四孔压力叶型探针的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的局部放大图。
图4是图3的左视图。
其中：1-探头，2-引压管，3-叶片，4-中孔，5-上孔，6-左孔，7-右孔。
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四孔压力叶型探针，包含探头(1)、引压管(2)、叶片(3)，所述探头(1)是头部为圆台的圆柱体，数量为5个，分别固定在叶片(2)不同展向测量位置上，在探头(1)的圆台顶面中心开有1个压力感受孔，为中孔(4)，在探头(1)的圆台侧面上沿圆周均匀开有3个压力感受孔，分别为上孔(5)、左孔(6)、右孔(7)，中孔(4)、上孔(5)的中心线在一个平面上，左孔(6)、右孔(7)沿该平面对称分布，每个压力感受孔与一根引压管(3)封装在探头(1)内的一端独自连通，引压管(2)固定在叶片(3)表面或叶片(3)内，并从叶片(3)根部引出。
探头(1)圆台顶面直径为0.5毫米，底面直径为2.5毫米，圆台的圆锥角为60°；中孔(4)、上孔(5)、左孔(6)、右孔(7)直径为0.2毫米；中孔(4)与叶片(3)前缘的距离为3毫米；引压管(2)嵌入叶片中进行固定，直径为0.2毫米。
本发明经过校准风洞标定，能同时测得多个空间位置来流的总压、静压、气流角和马赫数，适用于测量航空发动机级间三维流场来流参数沿叶片高度方向的分布。

Claims (3)

1.一种四孔压力叶型探针，其特征在于：包含探头(1)、引压管(2)、叶片(3)，所述探头(1)是头部为圆台的圆柱体，数量为5个，根据测量位置要求，分别固定在叶片(3)不同展向测量位置上，在探头(1)的圆台顶面中心开有1个压力感受孔，为中孔(4)，在探头(1)的圆台侧面上沿圆周均匀开有3个压力感受孔，分别为上孔(5)、左孔(6)、右孔(7)，中孔(4)、上孔(5)的中心线在一个平面上，左孔(6)、右孔(7)沿该平面对称分布，每个压力感受孔与一根引压管(2)封装在探头(1)内的一端独自连通，引压管(2)固定在叶片(3)表面或叶片(3)内，并从叶片(3)根部引出；
所述探头(1)圆台顶面直径为0.4毫米至1.5毫米，底面直径为1.5毫米至6毫米；探头(1)圆台的圆锥角为30°至100°；
所述中孔(4)、上孔(5)、左孔(6)、右孔(7)直径为0.2毫米至1毫米，中孔(4)与叶片(3)前缘的距离为1毫米至10毫米；
所述引压管(2)直径为0.2毫米至1毫米，引压管(2)固定在叶片表面，或者嵌入叶片中进行固定；
所述探头(1)安装在叶片(3)前缘吸力面侧，探头(1)沿叶片(3)展向分布数量为5个，且一般两端密，中间疏，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。
2.根据权利要求1所述的一种四孔压力叶型探针，其特征在于：安装在叶片(3)前缘正前方。
3.根据权利要求1所述的一种四孔压力叶型探针，其特征在于：探头(1)安装在叶片(3)前缘压力面侧。
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