CN116222681A - 一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置及方法 - Google Patents

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CN116222681A CN202310497710.9A CN202310497710A CN116222681A CN 116222681 A CN116222681 A CN 116222681A CN 202310497710 A CN202310497710 A CN 202310497710A CN 116222681 A CN116222681 A CN 116222681A
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Abstract

一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置及方法，属于空气动力学内外流流量测量领域。本发明包括壁板、外侧总压测量管和内侧总压测量管，壁板安装于试验件壁板上，壁板上开设有气体流路，壁板内外两侧壁上分别设置有内侧静压测点和外侧静压测点，壁板内外两侧分别安装有内侧总压测量管和外侧总压测量管。在气体流路的外侧和内侧附近区域分别测量壁板内外侧静压、总压，通过内外侧静压和气体流路流通面积计算出流量质量流量，通过总静压分别计算出外侧马赫数和内侧马赫数。通过在不同马赫数气流影响下的修正系数对理论质量流量进行修正，得到准确的流过气体流路的质量流量，实现在孔缝流路原位对流通流量的测量，以解决孔缝流路准确测量问题。

Description

一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置及方法
技术领域
本发明涉及一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置及方法，属于空气动力学内外流流量测量领域。
背景技术
航空飞行器的进气道上通常布置有孔状或缝状的通气流路，其用于辅助进气或者附面层泄放，以达到提高进气道或推进系统性能的目的。现针对孔状或缝状通气流路的设计，需要了解流通的流量对推进系统的影响，因此孔状或缝状通气流路的流通流量是一个关键参数。
而在实际中，进气道上布置的孔状或缝状通气流路都是处于单侧或双侧有气流的条件下，难以直接布置流量测量装置。长期以来，该类孔状或缝状的通气流路的流通流量都无法直接进行精准测量，获得相对精确的测量数据。
因此，亟需提出一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置及方法，以解决上述技术问题。
发明内容
本发明研发目的是为了解决实现孔状或缝状流路在正常使用过程中可直接测量得到流通的质量流量的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。
本发明的技术方案：
方案一、一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置，包括壁板、外侧总压测量管和内侧总压测量管，试验件壁板上开设有安装孔，安装孔内卡装有壁板，壁板上开设有气体流路，壁板内外两侧壁上分别设置有内侧静压测点和外侧静压测点，壁板内外两侧壁分别安装有内侧总压测量管和外侧总压测量管。
优选的：所述气体流路开设方向与壁板的壁面垂直或倾斜。
方案二、一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量方法，是基于方案一所述的一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置实现的，包括：
步骤1，将壁板卡装于试验件壁板的安装孔内，试验件壁板内外两侧分别分布有内侧气流和外侧气流，内侧气流和外侧气流通过气体流路在壁板内外两侧之间流通；
步骤2，位于外侧气流下游的壁板外侧设置有外侧总压测量管，位于内侧气流下游的壁板内侧设置有内侧总压测量管；
步骤3，通过气体流路的流通面积A、外侧静压测点所测得的外侧压力
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本发明具有以下有益效果：
1.本发明在孔缝流路原位布置总静压测点，不影响孔缝流路的正常流动，保持了孔缝流路流量的准确，实现在孔缝流路原位对流通流量的测量，以解决孔缝流路准确测量问题；
2.本发明通过简单的压力测量和地面模拟标定可直接计算出使用工况下的质量流量；
3.本发明实现孔状或缝状流路在正常使用过程中可直接测量得到流通的质量流量。
附图说明
图1是一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置的结构示意图；
图2是一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置的立体图。
图中：1-壁板，2-气体流路，3-外侧总压测量管，4-外侧静压测点，5-内侧静压测点，6-内侧总压测量管，7-外侧气流，8-内侧气流，10-试验件壁板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接（即为不可拆卸连接）包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。
具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置，包括壁板1、外侧总压测量管3和内侧总压测量管6，试验件壁板10上开设有安装孔，安装孔为通孔，安装孔内卡装有壁板1，壁板1侧壁和安装孔侧壁采取阶梯形式卡装，二者接触面密封贴合，壁板1上开设有气体流路2，壁板1上设置有内侧静压测点5和外侧静压测点4；
外侧静压测点4布置在壁板1的外侧，在气体流路2附近区域布置单个或多个静压测点，用于气体流路2区域附近的静压；
内侧静压测点5布置在壁板1的内侧，在气体流路2附近区域布置单个或多个静压测点，用于测量气体流路2区域附近的静压；
壁板1内外两侧壁分别安装有内侧总压测量管6和外侧总压测量管3，外侧总压测量管3布置在壁板1外侧，位于外侧气流7的下游位置，用于测量壁板1外侧近壁区域亚声速气流总压或超音速气流波后总压，内侧总压测量管6布置在壁板1外侧，位于内侧气流8的下游位置，用于测量壁板1内侧近壁区域亚声速气流总压或超音速气流波后总压。
所述气体流路2为孔状或缝状流路。所述气体流路2可开设单个或多个，所述气体流路2开设方向与壁板1的壁面垂直或倾斜。气流可通过气体流路2从平整或弯曲壁板的一侧流向另一侧，能够双向流通。
通过在孔状或缝状的气体流路2外侧和内侧附近区域布置静压测点和总压测点，分别测量部件内外侧静压、总压，通过内外侧静压和气体流路2流通面积计算出流量质量流量，通过总静压分别计算出外侧马赫数和内侧马赫数。通过事先标定好的流路部件在外侧不同马赫数的气流影响下的修正系数和不同内侧马赫气流数影响下修正系数，在对应外侧马赫数和内侧马赫数下对理论质量流量进行修正，得到准确的流过孔缝流路的质量流量，实现在孔缝流路原位对流通流量的测量，以解决孔缝流路准确测量问题。
具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，基于具体实施方式一，本实施方式的一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量方法，包括：
步骤1，将壁板1卡装于试验件壁板10的安装孔内，试验件壁板10内外两侧分别分布有内侧气流8和外侧气流7，内侧气流8和外侧气流7通过气体流路2在壁板1内外两侧之间流通；
步骤2，位于外侧气流7下游的壁板1外侧设置有外侧总压测量管3，位于内侧气流8下游的壁板1内侧设置有内侧总压测量管6；
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需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置，其特征在于：包括壁板（1）、外侧总压测量管（3）和内侧总压测量管（6），试验件壁板（10）上开设有安装孔，安装孔内卡装有壁板（1），壁板（1）上开设有气体流路（2），壁板（1）内外两侧壁上分别设置有内侧静压测点（5）和外侧静压测点（4），壁板（1）内外两侧壁分别安装有内侧总压测量管（6）和外侧总压测量管（3）。
2.根据权利要求1所述的一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量方法，其特征在于：所述气体流路（2）开设方向与壁板（1）的壁面垂直或倾斜。
3.一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量方法，是基于权利要求2所述的一种针对孔状或缝状流路的原位流量测量装置实现的，其特征在于，包括：
步骤1，将壁板（1）卡装于试验件壁板（10）的安装孔内，试验件壁板（10）内外两侧分别分布有内侧气流（8）和外侧气流（7），内侧气流（8）和外侧气流（7）通过气体流路（2）在壁板（1）内外两侧之间流通；
步骤2，位于外侧气流（7）下游的壁板（1）外侧设置有外侧总压测量管（3），位于内侧气流（8）下游的壁板（1）内侧设置有内侧总压测量管（6）；
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