CN108225661B - 一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针 - Google Patents

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Abstract

本发明属于流场压力测试技术领域。本发明公开了一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：包含探针头部、支杆、吸气管、接嘴；所述探针头部与支杆焊接，与引压管相连；所述引压管封装于支杆内部，与焊接在支杆上的接嘴连接；所述接嘴为圆柱状结构，焊接在支杆的侧面或者顶端，起密封作用；所述支杆为封闭式结构，面向来流，肩部或背部开多列圆孔，孔与吸气管相连或者相通；所述吸气管与焊接在支杆上的接嘴连接。通过控制支杆的吸气量，降低了探针支杆尾迹造成的堵塞效应。与现有的探针相比，本发明通过支杆表面的圆孔吸气可以减弱插入式探针对被测流场的干扰。

Description

一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针
技术领域
本发明属于流场压力测试技术领域，涉及流场稳态压力的测量装置，具体涉及一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针。
背景技术
目前在内流试验测试中，比如对压气机、涡轮、风扇、风机等进口、出口、级间气流方向、总压、静压、速度等流场参数的测量，经常采用插入式的稳态压力探针获取上述性能参数和流场特性。
由于这些插入式的压力探针需要支杆支撑，而支杆会对被测流场产生一定的干扰，造成流动掺混损失、流动堵塞，严重时甚至影响试验件的正常运行。例如，当探针插入小尺寸压气机进口进行测量时，探针支杆尾迹会造成相对严重的堵塞，引发压气机提前失速甚至喘振。利用插入式稳态压力探针测量叶轮机内流场参数时，支杆尾迹会产生堵塞效应，干扰被测流场的流动特性，影响下游流场参数的测量。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：利用插入式稳态压力探针测量叶轮机气流方向、总压、静压、速度等流场参数时，支杆尾迹会产生堵塞效应，干扰被测流场的流动特性，影响下游流场参数的测量。本发明是一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，通过支杆表面的圆孔吸除气体，减小探针支杆的堵塞效应，减弱插入式探针对被测流场的干扰。
为了解决上述技术难题，本发明的设计方案为：
1.包含探针头部(1)、支杆(2)、吸气管(5)、接嘴(6)；所述探针头部(1)与支杆(2)焊接，与引压管(3)相连；所述引压管(3)封装于支杆(2)内部，与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接；所述接嘴(6)为圆柱状结构，焊接在支杆(2)的侧面或者顶端，起密封作用；所述支杆(2)为封闭式结构，面向来流，肩部或背部开多列圆孔(4)，孔(4)与吸气管(5)相连或者相通；所述吸气管(5)与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接。
2.进一步，探针头部(1)可以为单孔、三孔、四孔、五孔、七孔等压力探头。
3.进一步，探针支杆(2)截面可以为圆形、腰形、尖劈形结构。
4.进一步，支杆(2)肩部或背部开多列圆孔(4)，两列孔(4)之间的夹角为0°～180°。
5.进一步，支杆(2)表面的一列圆孔(4)，孔径为0.1～2mm，每个孔(4)的孔径可以相同也可以不同。
6.进一步，支杆(2)表面的一列圆孔(4)，两孔(4)之间的距离为2～20mm，圆孔(4)沿轴向可以均匀排布也可以不均匀排布，每列孔(4)的个数可以根据支杆(2)的测量长度而定。
7.进一步，吸气管(5)伸入到支杆(2)内部，直径为0～3mm，吸气管(5)可以为单根或多根。
8.进一步，吸气管(5)和圆孔(4)相连，并且一一对应；吸气管(5)与圆孔(4)相通，吸气管(5)吸气端可以位于支杆(2)顶端至底部的任何位置。
9.进一步，接嘴(6)可以焊接在支杆(2)侧面，与支杆夹角为0°～90°，也可以垂直焊接在支杆(2)顶端，长度为0～30mm。
本发明经过校准实验，在已知来流压力、温度和方向的条件下，可以控制气体吸除量，减小探针支杆的堵塞效应，减弱插入式探针对被测流场的干扰。
与以往技术相比，本发明可以达到的技术效果是：
在对叶轮机械内流场压力、速度等参数测量时，本发明通过支杆吸除气体可以减小探针支杆的堵塞效应，减弱插入式探针对被测流场的干扰。
可以应用于压气机、涡轮、风扇、风机等复杂流道内部流场参数的测量，也可用于管道、外流等流场的测量。
附图说明
图1是本发明一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针实施例一的主视图；
图2是本发明一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针实施例一的右视图；
其中：1.探针头部；2.探针支杆；3.引压管或引线；4.支杆表面的圆孔；5.吸气管；6.接嘴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细阐述。
实施例
如图1所示，本实施例中介绍了一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：包含探针头部(1)、支杆(2)、吸气管(5)、接嘴(6)；所述探针头部(1)与支杆(2)焊接；探针头部(1)与引压管(3)相连，引压管(3)封装于支杆(2)内部，与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接；所述接嘴(6)为圆柱状结构，与支杆(2)焊接；所述支杆(2)为封闭式结构，面向来流，肩部开有两列圆孔(4)，与吸气管(5)相通；所述吸气管(5)为双根，与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接。
本实例中，探针头部(1)为圆台五孔结构；支杆(1)为圆杆，直径为6mm；面向来流，在支杆肩部开两列圆孔(4)，孔的直径为0.5mm，两孔之间的距离为2～9mm，两孔间距由支杆顶端至探针头部等差降低；支杆肩部每侧开7孔，共开14孔(4)；吸气管(5)直径为1.3mm；接嘴(6)等距分布在支杆(2)的肩部，间距为10mm；接嘴(6)长度为15mm，与支杆(2)夹角为60°。
本实施例，弥补了每个孔出气量不均匀的缺点，有效地降低了堵塞效应。
在叶轮机械内流场参数测量时，本发明通过支杆吸除气体可以减小探针支杆堵塞效应，减弱插入式探针对被测流场的干扰。

Claims (7)

1.一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：包含探针头部(1)、支杆(2)、吸气管(5)、接嘴(6)；所述探针头部(1)与支杆(2)焊接， 与引压管(3)相连；引压管(3)封装于支杆(2)内部，与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接；所述接嘴(6)为圆柱状结构，焊接在支杆(2)的侧面或者顶端，起密封作用；所述支杆(2)为封闭式结构，面向来流，背部开单列或多列圆孔(4)，孔(4)与吸气管(5)相连或相通；所述吸气管(5)与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接；
所述探针支杆(2)截面为圆形、腰形或尖劈形结构；
所述吸气管(5)伸入到支杆(2)内部，直径为0～3mm，吸气管(5)为单根或多根。
2.根据权利要求1所述的一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：探针头部(1)为单孔、三孔、四孔、五孔或七孔压力探头。
3.根据权利要求1所述的一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：如果支杆(2)背部开多列圆孔(4)，两列孔(4)之间的夹角为0°～180°。
4.根据权利要求1或3所述的一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：支杆(2)表面的一列圆孔(4)，孔径为0.1～2mm，每个孔(4)的孔径相同或不同。
5.根据权利要求1所述的一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：支杆(2)表面的一列圆孔(4)，两孔(4)之间的距离为2～20mm，圆孔(4)沿轴向均匀排布或不均匀排布，每列孔(4)的个数根据支杆(2)的测量长度而定。
6.根据权利要求1所述的一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：吸气管(5)和圆孔(4)相连，并且一一对应；吸气管(5)与圆孔(4)相通，吸气管(5)吸气 端位于支杆(2)顶端至底部的任何位置。
7.根据权利要求1所述的一种利用支杆吸气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：接嘴(6)焊接在支杆(2)侧面，与支杆夹角为0°～90°或者垂直焊接在支杆(2)顶端，长度为0～30mm。
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