CN106940230A - 一种九孔总温测量探针 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空发动机总温测试技术领域，公开了一种九孔总温测量探针，由包括滞止罩、绝热密封件、探针支杆、温度传感器、对流换热孔和测温引线组成。滞止罩沿轴向和周向共开有九个对流换热孔，对流换热孔沿滞止罩轴向的三个位置分布，周向方向间隔40°分布，可以测量任意来流方向气流总温，对流换热小孔开有倒角，用于增大气流不敏感角。温度传感器可以是各种类型的热电偶或热电阻，测温引线由探针支杆尾部引出。与现有技术相比，该总温探针可以精确测量任意来流方向、不明来流方向、工况较多、来流方向变化较大的流场总温，尤其适用于测量航空发动机级间和转子出口流场的总温。

Description

一种九孔总温测量探针
技术领域
本发明属于航空发动机总温测试技术领域，涉及流场的总温测量装置，具体涉及一种九孔总温测量探针。
背景技术
发动机性能试验测试中，需要测量气流总温，精确测量发动机中高速气流总温的关键在于是否能够使气流在测温点迅速滞止，并且保证滞止罩内的气体进行快速热交换。现有总温探针的滞止罩只朝向一个方向开孔，一般只有2个泄流孔，温度传感器表面热交换不易充分，当来流方向偏离滞止罩朝向较大时，测温部位不能充分滞止来流，容易产生总温测量误差，很难准确测量航空发动机气流总温。
航空发动机级间空间狭小，工况多、来流方向变化较大，有些工况还存在回流，传统的总温探针只能测量一定范围方向的来流总温，气流不敏感角范围小，很难准确测量发动机转子出口来流方向变化较大、存在回流的气流总温。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对现有的总温探针存在的上述问题，本发明提供一种九孔总温测量探针，能准确测量发动机转子出口来流方向变化较大、存在回流的气流总温。
本发明的技术解决方案是：
1、一种九孔的总温测量探针，包括滞止罩(1)、绝热密封件(2)、探针支杆(3)、温度传感器(4)、对流换热孔(5)和测温引线(6)。其特征在于：滞止罩(1)与探针支杆(3)连接，用于滞止气流速度和加强热交换，该滞止罩(1)上开有9个圆形对流换热孔，沿滞止罩(1)轴向和周向方向分，绝热密封件(2)用于固定温度传感器(4)。
2、进一步，滞止罩(1)采用镍基合金材料制成，一端封口，另一端安装绝热密封件(2)用于隔热、密封和固定安装温度传感器(4)，滞止罩(1)和探针支杆(3)呈“—”型焊接，滞止罩(1)直径2毫米至8毫米，滞止罩(1)外表面光洁度不低于3.2微米，探针支杆(3)直径与滞止罩(1)直径相同，外表面的光洁度不低于3.2微米。
3、进一步，滞止罩(1)开有9个对流换热孔(5)，孔形状为圆形，该孔开有30°至70°倒角，孔直径为0.5毫米至2毫米，沿滞止罩(1)轴向方向，每3个对流换热孔(5)有相同的轴向位置，9个对流换热孔(5)沿3个不同的滞止罩(1)轴向位置分布，不同轴向位置的对流换热孔(5)的轴向间距为1.1倍小孔直径至3倍小孔直径，在同一轴向位置处，3个对流换热孔(5)周向方向分别间隔120°分布，9个对流换热孔(5)有着不同的周向位置，9个对流换热孔(5)在周向方向上间隔40°分布。
3、进一步，绝热密封连接(2)件选用陶瓷材料，呈圆柱体，外径与滞止罩(1)内径相同，通过粘接剂粘贴固定在滞止罩(1)的一端。中间打通孔，通孔直径与温度传感器(4)直径相同，通过粘接剂粘贴固定温度传感器(4)。
4、进一步，温度传感器(4)可以是K型、J型、T型等各种类型的热电偶，也可以是热电阻，测温引线(6)通过探针支杆尾部引出。
本发明创造具有的优点和积极效果是：
本发明创造了一种九孔总温测量探针，滞止罩(1)分布9个对流换热孔(5)，对流换热孔(5)在滞止罩(1)轴向3个位置分布，周向分别间隔40°分布，该设计可以使该探针测量任意方向来流的总温，具有较大的气流不敏感角，对流换热孔开有倒角，可以增大气流不敏感角，尤其适用于测量任意来流方向、不明来流方向、工况较多、来流方向变化较大的流场总温。温度传感器(4)测温部位正对中间轴向位置的对流换热孔(5)，使气体充分与温度传感器(4)接触，保证快速对流换热，温度传感器(4)可以选用热电偶或热电阻，通过绝热密封连接件(2)固定，可以有效的减少探针支杆(3)导热对温度传感器(4)的影响。该探针结构稳定，尺寸小，“一”型结构使探针可以垂直插入空间狭小的流场，适用于测量航空发动机级间和转子出口的流场。与现有技术相比，具有可以准确测量任意来流方向的流体总温的特点。
附图说明
图1是本发明创造的九孔总温测量探针的截面示意图。
图2是本发明创造的滞止罩的A-A剖面示意图。
图3是本发明创造的滞止罩的B-B剖面示意图。
图4是本发明创造的滞止罩的C-C剖面示意图。
其中：1-滞止罩，2-绝热密封连接件，3-探针支杆，4-温度传感器，5-对流换热小孔,6-测温引线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本发明的九孔总温测量探针包括滞止罩(1)、绝热密封连接件(2)、探针支杆(3)、温度传感器(4)、对流换热小孔(5)和测温引线(6)，所述滞止罩(1)与探针支杆(3)连接并呈“—”型连接，其中滞止罩(1)直径为5毫米，壁厚为1毫米，探针支杆(3)直径为5毫米，壁厚为2毫米。温度传感器(4)固定在绝热密封件(2)上，测温引线(6)通过探针支杆(3)尾部引出。温度传感器(4)轴向位置与中间轴向位置的对流换热孔(5)对应。测量时，该总温探针垂直放置在待测流场中。
如图2所示为图1中沿垂直沿轴向方向A-A截面示意图，3个对流换热孔(5)周向方向上呈120°分布。同样图3和图4所示分别为在不同轴向位置处，垂直于轴向方向B-B截面示意图和C-C截面示意图，对流换热孔(5)同样在周向方向上呈120°分布。9个对流换热孔(5)在周向方向上分别间隔40°分布，对流换热孔(5)开有60°倒角，孔直径为2毫米，相邻截面轴向间隔为4毫米。
本发明实施例中介绍的一种九孔总温测量探针，适用于测量任意来流方向、不明来流方向、工况较多、来流方向变化较大的流场总温，尤其适用于航空发动机级间和转子出口流场总温的测量。

Claims (4)

1.一种九孔总温测量探针，由滞止罩(1)、绝热密封件(2)、探针支杆(3)、温度传感器(4)、对流换热孔(5)和测温引线(6)组成，其特征在于：滞止罩(1)与探针支杆(3)连接，呈“一”型，该滞止罩(1)上开有9个圆形对流换热孔，沿滞止罩(1)轴向和周向方向分布，绝热密封件(2)用于固定温度传感器(4)。
2.根据权利要求1所述一种九孔总温测量探针，其特征在于：所述热电偶的滞止罩(1)为中空的圆柱体，直径为2毫米至8毫米，壁厚为0.1毫米至1毫米，滞止罩(1)头部为半球形，探针支杆(3)为圆柱状且与滞止罩(1)相连，探针支杆(3)直径为2毫米至8毫米，壁厚为1毫米至4毫米。
3.根据权利要求1所述一种九孔总温测量探针，其特征在于：温度传感器(4)安装于滞止罩(1)内，其轴向位置与位于中间轴向位置的对流换热孔(5)对应，温度传感器(4)通过绝热密封连接件(2)固定，测温引线(6)通过探针支杆(3)尾部引出。
4.根据权利要求1所述一种九孔总温测量探针，其特征在于：所述滞止罩(1)开有9个对流换热孔(5)，孔形状为圆形，该孔开有30°至70°倒角，孔直径为0.5毫米至2毫米，沿滞止罩(1)轴向方向，每3个对流换热孔(5)有相同的轴向位置，9个对流换热孔(5)沿3个不同的滞止罩(1)轴向位置分布，不同轴向位置的对流换热孔(5)的轴向间距为1.1倍小孔直径至3倍小孔直径，在同一轴向位置处，3个对流换热孔(5)周向方向分别间隔120°分布，9个对流换热孔(5)有着不同的周向位置，9个对流换热孔(5)在周向方向上间隔40°分布。
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