CN110657901A - 一种测量高马赫数气流总温的装置 - Google Patents

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杨兆欣
张文清
顾正华
盖文
曾星
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Abstract

本发明提供了一种测量高马赫数气流总温的装置，该方案包括有内、外双层滞止罩的结构，并且内、外层排气孔的设置位置存在错位，能够解决高速气流的滞止问题；同时，双层滞止罩结构以及绝热层能够减少周围环境对于温度测试的影响；本方案结构设计简单易于保证加工和安装的一致性，减小结构特性对于温度测试的敏感性影响。

Description

一种测量高马赫数气流总温的装置
技术领域
本发明涉及的是气流总温测试领域，尤其是一种测量高马赫数气流总温的装置。
背景技术
在很多技术领域，都需要对气流总温进行测试，研究气流总温测试装置的目的就在于如何通过测试装置的设计减小周围环境对于测试结果的影响。其中，如何能够将高速气流速度滞止下来是难点，将滞止气流温度与传感器温度平衡，是进行精确测试的基础。
目前，常见的气流总温测试装置有：
横向总温测试装置，该装置传感器安装方向与气流方向垂直，其进气管腔轴线方向与气流方向垂直，该装置结构简单，安装方便，强度可靠。但是外形尺寸主要由实验数据而定，很难保证加工制作的一致性，且无法将气流速度滞止下来，对气流方向的偏角非常敏感。
纵向总温测试装置：该装置传感器安装方向与气流方向平行，其进气管腔轴线方向与气流方向平行，该装置的缺点主要是加工制作的一致性和安装工艺存在困难。
纵横式总温测试装置：该装置传感器安装方向与气流方向垂直，其进气管腔轴线方向与气流方向平行，该装置的缺点主要是无法将气流速度滞止下来。
综上所述，现有的总温测试装置无法同时解决加工工艺问题和高速气流速度滞止问题，无法解决高速气流条件下总温参数的高精度测试。
发明内容
本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种测量高马赫数气流总温的装置的技术方案，该方案采用内、外双层滞止罩的结构，并且内、外层排气孔的设置位置存在错位，能够解决高速气流的滞止问题，同时能够减少周围环境对于温度测试的影响，减小结构特性对于温度测试的敏感性影响。
本方案是通过如下技术措施来实现的：
一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：包括有外层滞止罩、内层滞止罩、安装盘和温度传感器；外层滞止罩和内层滞止罩为两端开口的圆柱形等长度腔体；外层滞止罩套在内层滞止罩外部；外层滞止罩与内层滞止罩的轴线重合；内层滞止罩和外层滞止罩的其中一端固定安装在安装盘上；外层滞止罩的侧壁上对称于轴线设置有多个外层排气孔；内层滞止罩的侧壁上对称于轴线设置有多个内层排气孔；内层排气孔通过气管穿出外层滞止罩；内层排气孔距安装盘的距离不等于外层排气孔距安装盘的距离；温度传感器轴线与内层滞止罩的轴线重合，且不与内层滞止罩侧壁接触。
作为本方案的优选：安装盘位于内层滞止罩的轴线处设置有通孔；温度传感器通过通孔伸入内层滞止罩内部；温度传感器通过密封胶固定在安装盘的通孔处并使通孔密封。
作为本方案的优选：外层排气孔和内层排气孔位于同一水平面上。
作为本方案的优选：内层滞止罩与温度传感器之间填充有绝热层。
作为本方案的优选：内层排气孔距安装盘的距离小于外层排气孔距安装盘的距离。
作为本方案的优选：内层滞止罩和外层滞止罩通过螺纹或焊接的方式固定在安装盘上。
作为本方案的优选：绝热层材料为聚四氟乙烯。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案采用内、外双层滞止罩的结构，并且内、外层排气孔的设置位置存在错位，能够解决高速气流的滞止问题，同时可以减少周围环境对于温度测试的影响，减小结构特性对于温度测试的敏感性的影响。
由此可见，本发明与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1为外层滞止罩，2为外层排气孔，3为内层滞止罩，4为气管，5为内层排气孔，6为温度传感器，7为绝热层，8为安装盘。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
通过图1所示，本方案包括有外层滞止罩、内层滞止罩、安装盘和温度传感器；外层滞止罩和内层滞止罩为两端开口的圆柱形等长度腔体；外层滞止罩套在内层滞止罩外部；外层滞止罩与内层滞止罩的轴线重合；内层滞止罩和外层滞止罩的其中一端固定安装在安装盘上；外层滞止罩的侧壁上对称于轴线设置有多个外层排气孔；内层滞止罩的侧壁上对称于轴线设置有多个内层排气孔；内层排气孔通过气管穿出外层滞止罩；内层排气孔距安装盘的距离不等于外层排气孔距安装盘的距离；温度传感器轴线与内层滞止罩的轴线重合，且不与内层滞止罩侧壁接触。安装盘位于内层滞止罩的轴线处设置有通孔；温度传感器通过通孔伸入内层滞止罩内部；温度传感器通过密封胶固定在安装盘的通孔处并使通孔密封。外层排气孔和内层排气孔位于同一水平面上。内层滞止罩与温度传感器之间填充有绝热层。内层排气孔距安装盘的距离小于外层排气孔距安装盘的距离。内层滞止罩和外层滞止罩通过螺纹或焊接的方式固定在安装盘上。绝热层材料为聚四氟乙烯。
测量气流总温时，滞止罩放置方向保证外层、内层滞止罩轴线与气流运动方向平行，高马赫数气流从内层滞止罩的开口端中进入，经过内层滞止罩的气流滞止降速与温度传感器进行热交换，再经过气管流出滞止罩。同时，高马赫数气流从外层滞止罩开口端进入，经过外层滞止罩的气流滞止降速，使得外层滞止罩和内层滞止罩的温度平衡，从而减少周围环境对于温度传感器测温环境的干扰，采用上述结构设计不仅能够实现对高速气流滞止，而且可以减小环境因素对于温度传感器测温环境的影响，有利于高精度气流总温测量。
双层滞止罩结构以及内部设置的绝热层能够最大限度减少周围气流环境对总温测试传热过程的影响。
本方案结构设计简单，没有复杂的结构设计，能够保证加工和安装的一致性，减小装置结构特性对总温测试的影响。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：包括有外层滞止罩、内层滞止罩、安装盘和温度传感器；所述外层滞止罩和内层滞止罩为两端开口的圆柱形等长度腔体；所述外层滞止罩套在内层滞止罩外部；所述外层滞止罩与内层滞止罩的轴线重合；所述内层滞止罩和外层滞止罩的其中一端固定安装在安装盘上；所述外层滞止罩的侧壁上对称于轴线设置有多个外层排气孔；所述内层滞止罩的侧壁上对称于轴线设置有多个内层排气孔；所述内层排气孔通过气管穿出外层滞止罩；所述内层排气孔距安装盘的距离不等于外层排气孔距安装盘的距离；所述温度传感器轴线与内层滞止罩的轴线重合，且不与内层滞止罩侧壁接触。
2.根据权利要求1所述的一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：所述安装盘位于内层滞止罩的轴线处设置有通孔；所述温度传感器通过通孔伸入内层滞止罩内部；所述温度传感器通过密封胶固定在安装盘的通孔处并使通孔密封。
3.根据权利要求1所述的一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：所述外层排气孔和内层排气孔位于同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：所述内层滞止罩与温度传感器之间填充有绝热层。
5.根据权利要求1所述的一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：所述内层排气孔距安装盘的距离小于外层排气孔距安装盘的距离。
6.根据权利要求1所述的一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：所述内层滞止罩和外层滞止罩通过螺纹或焊接的方式固定在安装盘上。
7.根据权利要求1所述的一种测量高马赫数气流总温的装置，其特征是：所述绝热层材料为聚四氟乙烯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112697302A (zh) * 2020-12-05 2021-04-23 重庆大学 基于光纤光栅的总温探针及其制作方法
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

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