DE1925902C3 - Vorrichtung zur Anbringung eines Fühlers zur Ermittlung von MeBdaten eines gasförmigen Strömungsmittels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anbrin gung eines Fühlers zur Ermittlung von Meßdaten eine: gasförmigen Strömungsmittels mit einem den von Strömungsmittel beaufschlagten Fühler aufnehmender Gehäuse, das ein im wesentlichen tragflügelförmige: Profil mit einer gegen die Strömung weisenden Vor derkante, einem Strömungsmitteleinlaß auf der Druck Seite des Gehäuses und einem Strömungsmittelauslal im hinteren Bereich des Gehäuses aufweist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-Pi 348 414) weist das Fühlergehäuse die Form eine Leitschaufel für eine Gasturbine auf, in deren Innen raum der Fühler angeordnet ist. In der druckseitigei Stirnkante der Leitschaufel ist eine Reihe von öffnun gen für den Eintritt de^r Verbrennungsgase ausgebilde Diese prallen innerhalb des Schaufelgehäuses gege eine Wand, werden insgesamt in Richtung einer Seit

des Gehäuses abgelenkt, dort in die entgegengesetzte Richtung umgelenkt und treffen nach dem Bestreichen des Fühlers auf eine Prallplatte, bevor sie auf dem Schaufelrücken austreten. Innerhalb des Gehäuses werden die Gase durch die zahlreichen Um.enkungen stark verwirbelt und beaufschlagen hierbei von innen die Außenwand des Gehäuses, so daß sie sich deren Temperatur anpassen. Da die Wandungen eine gewisse Wärmekapazität haben, werden Temperaturschwankungen nur mit größerer Verzögerung oder gar nicht erfaßt, falls sie nur kurzzeitig auftreten. Die Reihe von Öffnungen auf der druckseitigen Stirnkante des Gehäuses gestattet nur eine Beaufschlagung mit Gasen unter einem sehr begrenzten Anstellwinkelbereich, was bei Leitschaufeln keinen Nachteil darstellt, die Vorrichtung jedoch für die Answendung bei Flugkörpern ungeeignet macht.

Dieser Nachteil ist bei einer ebenfalls bekannten Vorrichtung (US-PS 3 216 258) ausgeschaltet, bei der ebenfalls für die Temperaturmessung in Gasturbinen auf der Stirnseite des Gehäuses ein relativ breiter Eintrittskanal ausgebildet und in das Gehäuse hineingezogen ist Innerhalb des Gehäuses sind die Seitenwandungen des Kanals in Strömungsrichtung derart ausgeklinkt, daß die Strömung an beiden Kanalwänden ?weimal hintereinander um annähernd 180° umgelenkt wird. Erst anschließend bestreichen die beiden Strömungspfade eine Reihe von den Meßfühler bildenden Widerstandsdrähten. Die bereits aufgezeigten Nachteile im Hinblick auf die starke Verwirbelung und den Wärmeaustausch an der Außenwand und der sich dadurch ergebenden Trägheit der Meßvorrichtung sind auch bei dieser Anordnung gegeben.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Temperaturmessung im Bereich von Flugkörpern (US-PS 3 000 213) ist ebenfalls innerhalb eines aerodynamisch gestalteten Gehäuses ein Meßfühler vorgesehen, der jedoch durch von hinten in das Gehäuse eintretende Gase beaufschlagt wird. Im vorderen Bereich des Gehäuses befinden sich VentilationsschHtzc, durch die mittels der Hauptströmung Gase aus dem Innenraum des Gi auses gesaugt werden, sich mit der Hauptströmung vei ischen und erneut auf der Rückseite in ^;.is Gehäuse eintreten. Dadurch entsteht eine Gaszirkulation, die neben einem gewissen Frischluftanteil weitgehend aus Grenzschichtgasen besteht. Damit wird die Meßeinrichtung träge.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art eine Messung des freien Gasstromes zu ermöglichen, der von Grenzschichteinflüssen und Verwirbelungen weit gehend befreit ist.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gehäuse einen schlitzförmigen Kanal zur Aufnahme des Meßfühlers enthält, die Einlaßöffnung des Kanals auf der druckführenden Unterseite des Tragflügelprofils liegt, der Meßfühler direkt der laminaren Kernströmung ausgesetzt ist und Einrichtungen zur Ableitung der Grenzschicht vorgesehen sind.

Obgleich der Fühler unmittelbar angeströmt ist, ist er so weitgehend geschützt, daß ein Fühler mit geringer Eigenmasse und damit hoher und schneller Ansprechbarkeit verwendet werden kann. Der Fühler befindet sich in dem freien ungestörten Gasstrom, wobei das Meßergebnis verfälschende Einflüsse weitgehend ausgeschaltet sidn. Mechanische Einwirkungen durch in dem Gasstrom mitgeführten Fremdkörper sind ebenfalls von dem Meßfühler ferngehalten. Er ist damit in besonderem Maße für die Anwendung bei Flugzeugen, Flugkörpern od. dgl. geeignet, zumal das Gehäuse widerstandsfähig ausgelegt werden kann, ohne daß die Ansp-xchbarkeit des Fühlers beeinträchtigt wird. Der schlitzförmige Kanal mit der Einlaßöffnung auf der druckführenden Unterseite des Tragflügelprofils stellt eine gleichbleibende Meßgenauigkeit über einen gro-Pen Bereich von Anströmwinkeln sicher.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das tragflügelförmige Gehäuse aus drei Abschnitten besteht, der schlitzförmige Kanal zur Aufnahme des Meßfühlers zwischen dem mittleren Abschnitt und dem im Bereich der druckführenden Unterseite liegenden Abschnitt angeordnet ist und die Einrichtungen zur Ableitung der Grenzschicht einen Schlitz umfassen, der zwischen dem mittleren Abschnitt und einem vorderen Abschnitt vorgesehen ist

Zur Ableitung der Grenzschicht kann weiterhin der vordere Gehäuseabschnitt mit einem Hohlraum versehen sein, der sich über die gesamte Höhe des Abschnittes erstreckt, über mehrere Öffnungen in der Wand des vorderen Gehäuseabschnittes mit dem Einlaß des Schlitzes zur Ableitung der Grenzschicht, jedoch nicht unmittelbar vom Strömungsmittel beaufschlagt, verbunden und mit einer Austrittsöffnung in dem Abschlußteil zum Steuern der Grenzschichtabsaugung versehen ist. Vorteilhafterweise hat der vordere Abschnitt vor dem Hohlraum einen weiteren Hohlraum, der sich entlang der Vorderkante erstreckt, in dieser

mit zahlreichen stromaufwärts weisenden Öffnung versehen ist und Einrichtungen zum Einführen von unter Druck stehenden heißen Gasen aufweist, die durch die Öffnungen austreten und über die Vorderkante des tragflügelförmigen Gehäuses strömen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Tragflügelprofil im Bereich seines freien Endes gemäß einer Sehne parallel zu seiner Hauptachse bzw. zu der Strömungsrichtung ausgerichtet und im Bereich des Basiselementes um einen Winke!

gegenüber der Strömungsrichtung versetzt ist, so daß die Strömung teilweise auf die druckführende Unterseite des Tragflügelprofils auftrifft, und daß der vordere Gehäuseabschnitt in bezug auf die Strömungsrichtung von dem Basiselement zum Abschlußteil hin stromabwärts geneigt ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die an Hand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt,
F i g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit dem tragflügelförmigen Meßfühlergehäuse,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. I,

F i g. 3 eine Ansicht der Unterseite der in F i g. I gezeigten Vorrichtung,

F i g. 4 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 2 von der Rückseite,

F i g. 5 eine Stirnansicht der in F i g. 2 gezeigten Vor richtung,

F i g. 6 einen Schnitt gemäß Linie 6-6 in F i g. 2,

F i g. 7 einen Schnitt gemäß Linie 7-7 in F i g. 2 und

F i g. 8 einen Schnitt einer abgeänderten Ausfüh rungsform der Vorrichtung gemäß der gleichen Linie wie in F i g. 7.

Die Vorrichtung zur Anbringung eines Fühlers um faßt ein Basiselement 11, das an einem Teil 12 einei Flugzeuges, beispielsweise im Lufteinlaß einer An triebsturbine, zu befestigen ist. Der Fühler ist üblicher weise so angebracht, daß das Gehäuse sich von seinei

Basis 11 vertikal nach oben erstreckt, wenn das Flugzeug seine normale Fluglage einnimmt. Das Fühlergehäuse umfaßt eine mehrteilige, tragflügeiförmige Konstruktion 13. Das Gehäuse 13 unifaßt einen vorderen Abschnitt 14, einen mittleren Abschnitt 15 und einen im Bereich der druckführenden Unterseite liegenden Abschnitt 16. Die drei Abschnitte sind jeweils ebenfalls tragflügelförmig gestaltet und die zwischen ihnen liegenden Bereiche schlitzförmig.

Die drei Abschnitte 14, 15 und 16 sind fest mit dem Basiselement 11 verbunden und ihre äußeren Enden werden durch einen Abschlußteil 17 zusammengehalten. Der Abschlußteil 17 bildet eine druckseitige Begrenzung, weil seine Kante 18 simsartig über die Druckseite des Gehäuses 13 nach außen vorspringt. Das tragflügeiförmige Fühlergehäuse 13 weist in sich eine Verwindung auf, die den Druck auf der mit 20 bezeichneten druckführenden Unterseite des Gehäuses erhöht. Die Verwindung ist derart ausgeführt, daß die Sehne 21 des Tragflügelprofils 13 am äußeren Abschlußteil 17 parallel zu der durch den Pfeil 22 bezeich neten normalen Luftströmung liegt und die Wurzel oder das basisseitige Ende des Profils gemäß einer Sehne 23 verläuft, die gegenüber der Sehne 21 an dem äußeren Abschlußteil um 8° versetzt ist. Dadurch wird der Druck des Gases auf die Druckseite 20 des Gehäuses erhöht und ein ausreichender Luftstrom durch die Schlitze im Gehäuse und eine gewisse Toleranz hinsichtlich des Anströmwinkels, und zwar sowohl positiv als auch negativ, zwischen Gehäuse und örtlicher Luftströmung erreicht. Die Verwindung verläuft von der Hinterkante des Tragflügelprofils aus nach vorn. An der Hinterkante des Tragflügelprofils, die in F i g. 1 mit 24 bezeichnet ist liegen die Wurzel und die äußere Spitze des Tragflügelprofils in einer Linie und erstrek ken sich von der Oberfläche des Basiselementes 11 aus vertikal nach oben.

Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, bilden bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung der vordere Abschnitt 14 und der Mittelabschnitt 15 zwischen sich einen Schlitz 25 mit einer Einlaßöffnung 26 auf der druckführenden Unterseite 20 des Tragflügelprofils. Der Mittelabschnitt 15 hat eine tragflügeiförmige Gestalt mit abgerundetem Eintrittsende 27, und das Auslaßende des Schlitzes 25 ist bei 28 düsenförmig ausgebildet, so daß die vom Einlaßende 26 zum Auslaßende 28 gelangte Luft mit erhöhter Geschwindigkeit ausströmt und dabei eine turbulente Schicht auf der Unterdruckseite des tragflügelförmigen Gehäuses 13 bildet die allgemein mit 31 bezeichnet ist und sich hinter dem Schlitz aufbaut wobei diese Turbulenz einen Abstand von den stromabwärts gelegenen Teilen des Gehäuses einhält wodurch entlang der Gehäuseoberfläche eine tote Zone entsteht

Der auf der druckführenden Unterseite 20 liegende Abschnitt 16 und der mittlere Abschnitt 15 bilden außerdem zusammen einen schlitzförmigen Kanal 32, der sich von einer Einlaßöffnung 33 auf der Druckseite 20 des Fühlergehäuses 13 bis zu einer Auslaßöffnung 34 am hinteren Ende des Gehäuses erstreckt Die Auslaßöffnung 34 verläuft längs der Hinterkante. Ein Temperaturfühler 35 ist in der Mitte des schlitzförmigen Kanals 32 angeordnet und erstreckt sich von dem Basiselement 11 bis zum äußeren Abschlußteil 17 und wird wie eine Säule in dem Kanal 32 gehalten.

Der schlitzförmige Kanal 32 beginnt mit der Einlaßöffnung 33, erweitert sich in seinem Mittelabschnitt und verjüngt sich wieder in Richtung auf die Auslaßöffnung

34. Der Fühler 35 ist im breiteren Mittelteil des Kanal; 32 angeordnet. Die Einlaßöffnung 33 ist größer als die Auslaßöffnung, um einen Temperaturanstieg aufgrüne der Einschnürung des Luftstromes durch den Kanal 32 zu verursachen und eine Ablesung der Gesamttemperatur zu ermöglichen. Die Formgebung des Kanals 32 kann verändert werden, damit sie den jeweiligen Maß anforderungen entspricht.
Im vorderen Abschnitt 14 sind zwei getrennte, senkrechte Hohlräume 36 und 37 ausgebildet. Die Hohlräume 36 und 37 erstrecken sich von der Basis bis zum äußeren Ende des Abschlußteils 17. Der erste Hohlraum 36 ist durch eine Verbindungsleitung 40 mit einer Quelle 41 eines heißen Gases verbunden. Bei Betäti gung geeigneter Steuereinrichtungen können in den Hohlraum 36 heiße Gase eingeleitet werden und durch eine Mehrzahl von Öffnungen 42 in der Vorderkante des Abschnittes 14 nach außen gelangen. Es sind solche Öffnungen 42 in vertikalen Reihen angeordnet. Wie durch Pfeile gezeigt, umspült ein aus diesen Öffnungen 42 austretendes heißes Gas die Vorderkante des Füh lergehäuses und enteist auf diese Weise das Fühlergehäuse. Zusätzlich weist der äußere Abschlußteil 17 eine Anzahl von Öffnungen 43 auf, die ebenfalls mit dem Hohlraum 36 in Verbindung stehen, so daß aus dieser Öffnungen austretendes heißes Gas das Eis auch vor den Kanten und Oberflächen des oberen Abschlußteiles 17 fernhält. Diese stellen die Enteisungsmittel für das Fühlergehäuse 13 dar, und damit entfällt die Not wendigkeit einer elektrischen Enteisungsvorrichtung Als heißes Gas kann Nebenluft vom Kompressor des Motors verwendet werden, auf dem die Vorrichtung angeordnet ist Die Leitungsverbindung kann Steuerorgane aufweisen.

Der Hohlraum 37 ist mit einer Mehrzahl von öffnun gen 45 versehen, die aus ihm herausführen und in einet vertikalen Reihe unmittelbar der Einlaßöffnung 26 des Schlitzes 25 benachbart angeordnet sind. Diese vertikale Reihe von Öffnungen 45 dient als Grenzschicht-

Überwachungsvorrichtung. Auf die Vorderkante de; tragflügelförmigen Gehäuses auftreffende Luft umströmt die Vorderkante und gelangt in die Einlaßöff nung 26. Ein Teil der entlang der Vorderkante des Gehäuses 13 aufgebauten Grenzschicht gelangt kann ir

die Öffnung 45, von dort in den Hohlraum 37 und triti dann aus der Auslaßöffnung 46 im oberen Abschlußtei 17 aus.

Der äußere Abschlußteil 17 fällt zweckmäßigerweise von vorn nach hinten ab, so daß die Luftströmung vor vorn nach hinten einen Unterdruck entlang der Ober seite dieses äußeren AbschluBteils 17 erzeugt, der da; Absaugen der in die Öffnungen 45 eintretenden unc den Hohlraum 37 durchströmenden Grenzschichtlufi unterstützt Der mittlere Abschnitt 15 des Gehäuses 13 weist einen sich seitlich erstreckenden Abschnitt 45 auf der eine Seite des Schlitzes 25 bildet und dessen abgerundetes Eintrittsende 27 ebenfalls mit einem inneren Raum 50 versehen ist, der sich zwischen dem Basiselement 11 und dem äußeren Abschlußteil 17 nach oben erstreckt Der Abschnitt 47 weist mehrere Öffnungen 51 auf, die in vertikalen Reihen angeordnet sind und sich von der den schlitzförmigen Kanal 32 begrenzenden Seite des Abschnittes 47 in den Raum 50 öffnen wobei diese Öffnungen 51 dem Einlaß 33 des Kanals 32

6s unmittelbar benachbart sind Eine Auslaßöffnung 52 ist in dem äußeren Abschlußteil 17 für den Raum 50 vorgesehen, so daß die durch die Öffnungen 5t in den Raum 50 gelangende Grenzschichtluft durch die öff-

nung 52 abströmen kann.

Der Abschnitt 16 auf der Druckseite des tragflügelförmigen Gehäuses 13 weist ebenfalls einen tragflügelförmigen Querschnitt auf, wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, und einen sich senkrecht erstreckenden inneren Raum 53, der sich von dem Basiselement 11 bis zum dem äußeren Abschlußteil 17 erstreckt. Der Abschnitt 16 begrenzt eine Seite des schlitzförmigen Kanals 32 und hat mehrere Öffnungen 54 im Anschluß an seine Vorderkante, die sich in den Raum 53 öffnen. Die Öffnungen $4 sind in sich in senkrechter Richtung erstreckenden Reihen angeordnet. Durch den Einlaß 33 des schlitzförmigen Kanals 32 einströmende Luft, die auf der Innenfläche des Abschnittes 16 entlang streicht, wird durch die Öffnungen 54 abgesaugt und entweicht nach außen durch eine obere Öffnung 55 in dem äußeren Abschlußteil 17, die mit dem Raum 53 in Verbindung steht.

Der vordere Abschnitt 14 hat eine Vorderkante, die von der Wurzel aus nach hinten geneigt ist, so daß auf die Vorderkante treffende Fremdkörper eine deutliche ao Vertikalkomponente erhalten, die das Gehäuse mehr auf Druck als auf Abscherung beansprucht, so daß beim Auftreffen eines vom Motor angesaugten und den Motor durchlaufenden Gegenstandes das Gehäuse nicht durch Scherwirkung von seiner Basis getrennt werden _a5 kann.

Wenn Luft durch das Fühlergehäuse strömt, beaufschlagt sie die Vorderkante. Nimmt man an, daß die Luft parallel zur Sehne 21 an dem äußeren Abschlußteil 17 anströmt, so tritt die Luft in den vorderen Schlitz 25 ein und strömt vom Einlaß 26 zum Auslaß 28. Die Grenzschicht der vom vorderen Abschnitt 14 kommenden Luft wird durch die Öffnungen 45 entfernt. Dieser vordere Schlitz 25 nimmt außerdem Wasser- und/oder öltröpfchen oder andere kleine Fremdkörper auf, die im Gasstrom mitgeführt werden, und stößt diese auf der Unterdruckseite des Fühiergehäuses 13 aus. Zusätzlich lenkt er den Luftstrom in Richtung auf das Fühlergehäuse 13, so daß die auf der Druckseite 20 des Gehäuses 13 zum hinteren Ende des Schlitzes 25 strömen- _+o de Luft in Richtung auf das Fühlergehäuse 13 abgelenkt und in die Einlaßöffnung 33 des schlitzförmigen Kanals 32 geleitet wird. Hier entfernen die Öffnungen 51 und 54 die Grenzschicht der in den Kanal 32 einströmenden Luft, so daß die den Fühler 35 erreichende Lufi im wesentlichen die Temperatur des freien Luftstromes aufweist und nicht durch Grenzschichteinflüsse verfälscht ist. Das Fühlerelement 35 kann so die Gesamttemperalur des Gasstromes mit hoher Genauigkeit ermitteln. Der Einlaß 33 hat zur Steuerung der Strömung einen größeren Querschnitt als der Auslaß des Kanals 32, so daß die Gesamttemperatur des Gasstromes ermittelt wird.

Falls eine Enteisung erforderlich ist, wird unter Druck stehende heiße Luft oder Gas in den Hohlraum 36 durch das Rohr 41 eingeleitet und durch die Öffnungen 42 und 43 nach außen gedrückt, um die Vorderkante des Fühlergehäuses 13 und auch die Oberfläche des Süßeren Abschlußteils 17 zu umspülen. Das durch die Öffnungen 42 austretende und längs der Vorderkante strömende heiße Gas wird weitgehend durch Grenzschichtabsaugöffnungen 45 entlang der Vorderseite des Schlitzes 25 und durch den Schlitz 25 selbst entfernt. Weiterhin stellen die Öffnungen 51 und 54 im schlitz förmigen Kanal 32 das Absaugen des heißen Gases si g₅ eher. Durch die Öffnungen 42 austretendes Gas kann so die durch den Fühler 35 ermittelte Temperatur nicht nachteilig beeinflussen.

Die Vorteile des Fühlergehäuses mit seiner guten Grenzschichtkontrolle, der ausreichenden Enteisung und der kräftigen Konstruktion sind hiernach durch die Verwendung des Tragflügelprofils erreicht. Die vom Fühler 35 geprüfte Luft ist aus der Kernströmung abgeleitet, während Fremdkörper sich an den Öffnungen 26 oder 33 vorbeibewegen. Selbst wenn kleinere Fremdkörper in die Öffnungen eindringen sollten, führen sie nicht ohne weiteres zu Verstopfungen. Das Gehäuse weist außerdem eine minimale Stirnfläche auf, um den Aufprall von Fremdkörpern zu reduzieren und Störungen im Bereich der Einlaßströmung des Motors so gering wie möglich zu halten. Die Stirnfläche beaufschlagende Fremdkörper werden abgelenkt, so daß sie den Fühler nicht beschädigen. Das Gehäuse hat keine nach vorn mündende Öffnung, die als Auffangtrichter für Fremköiper wirken könnte. Treffen größere Gegenstände auf das tragflügelförmige Gehäuse, so werden diese vertikal abgelenkt, ohne daß das Gehäuse 13 vom Basiselement 11 abgerissen wird, selbst wenn einzelne Gehäuseabschnitte, insbesondere der vordere, zerstört werden sollten.

F i g. 8 zeigt den Querschnitt eines Gehäuses 59 in geschlitzter Tragflügelform einer abgewandelten Ausführungsform ohne Einrichtungen zur Enteisung. Das Basiselement 11 und der äußere Anschlußteil 17 sind in der gleichen Weise angeordnet, wie bei der beschriebenen Ausführungsform, der vordere Abschnitt 60 hat jedoch keine Auslaßöffnungen für heißes Gas. Dieser Abschnitt 60 hat nur Öffnungen 61, die in den Hohlraum 62 führen, der in der vorstehend beschriebenen Weise durch den äußeren Abschlußteil hindurch geöffnet ist. Die Öffnungen 61 dienen lediglich der Grenzschichtkontrolle. Der Mittelabschnitt 64 bildet zusammen mit dem ersten Abschnitt 60 einen Schlitz 65 zur Ableitung der Grenzschicht mit einer Einlaßöffnung 66 und einer Auslaßöffnung 67. Der im Bereich der druckführenden Unterseite liegende Abschnitt 70 hat ebenfalls ein tragflügelförmiges Profil und bildet zusammen mit dem Mittelabschnitt 64 einen schlitzförmigen Kanal 71 mit einer Einlaßöffnung 72 und einer Auslaßöffnung 73. Ein Temperaturfühler 74 ist in dem schlitzförmigen Kanal 71 angeordnet, um die Gesamttemperatur des durch den Kanal 71 verlaufenden Gasstromes zu ermitteln. Die der Kontrolle der Grenzschicht dienenden Öffnungen 61 reichen zu einer ausreichenden Überwachung der Grenzschicht aus und der Schlitz 65, der in Strömungsrichtung gesehen vorn liegt, ist bestrebt, den Luftstrom abzulenken, bevor er zum Kanal 71 gelangt, wodurch entlang dem Fühlergehäuse 59 strömende Luft sehr leicht und mit geringer Turbulenz abgelenkt und in den schlitzförmigen Kanal 71 geleitet wird. Größere Gegenstände, wie Hagelkörner, Metallstückchen Vögel u. dgl, folgen in der Regel dieser Ablenkung de« Luftstromes nicht und bewegen sich — ohne in der schlitzförmigen Kanal 71 oder den Schlitz 65 einzutreten — am Fühlergehäuse 59 vorbei. Auch hier erstreck) sich der Fühler 74 zwischen dem Basiselement und dem äußeren Abschlußteil. Die Verwindung zwischen den" äußeren Ende und der Wurzel des Fühlergehäuses 5? ist ebenfalls vorhanden und außerdem ist die Neigung des vorderen Abschnittes 60 nach hinten beigehalten um die Gefahr einer Abscherung des Gehäuses 59 beirr Auftreffen von Fremdkörpern so gering wie möglich zi halten. Die Einlaßöffnung 72 hat einen größeren Quer schnitt als die Auslaßöffnung 73. um eine Einschnürunj der Strömung zu veranlassen und eine gesteuerte Gas strömung durch das Fühlerge'.iäuse 59 zu erhalten.

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Wie in F i g. 3 bis 5 gezeigt ist, kann eine geeignetes Anschlußelement 80 verwendet werden, um Temperaturfühlerelemente mit der Schaltung im Flugzeug zu verbinden.

Der simsartige Kantenabschnitt 18 des äußeren Abschlußteils 17 auf der Druckseite des Fühlergehäuses erhöht den Druck auf der Druckseite des Gehäuses, so daß die Luft immer in den Einlaß des schlitzförmigen Kanals 71 eintritt, und in der geeigneten Richtung am Fühler vorbeiströmt. Außerdem dient die Verwindung zwischen dem freien Ende und der Wurzel des Fühlergehäuses dazu, daß die Druckseite des Gehäuses unter einem Überdruck bleibt, selbst wenn sich der Anströmwinkel der Luftströmung etwas ändert. Am Einlaß von Turbomotoren und bei sehr nahe am tatsächlichen Lufteintritt angeordneten Fühlern kann sich der Anströmwinkel der Luftströmung ändern. Das beschriebene Ausführungsbeispiel bleibt bei einer Änderung von + oder - 8 bis 10° betriebsfähig.

Zusätzlich zu oder anstelle von Temperaturfühlern können vorteilhafterweise Gasprüfrohre oder andere Meßvorrichtungen, wie z. B. Druck-, Dichte- und Feuchtigkeitsdetektoren, in dem tragflügelförmigen Gehäuse angeordnet werden.

Die Düsenwirkung am Auslaßende des Schlitzes 25, 65 baut eine Turbulenz auf, die durch eine tote Zone längs der Außenwandung des Abschnittes 15, 64 bis zum hinteren Auslaß des Gehäuses getrennt ist. Diese tote Zone verringert die Wärmeübertragung auf den Fühler durch die Wandung des Abschnittes 15 auf ein

ίο Minimum. Falls es erforderlich ist, kann der Fühler gegenüber vom Gehäuse ausgehender Strahlungswärme durch dünne metallische Schilde auf jeder Seite abgeschirmt werden.
Der Schlitz 25 oder 65 dient auch ohne gesonderte

öffnungen zur Grenzschichtkontrolle. Die Luftgrenzschicht an der vorderen Stirnfläche des Gehäuses wird durch diesen Schlitz ohne Beeinflussung des Temperaturfühlers innerhalb des schlitzförmigen Kanals abgeführt. Durch die vertikale Reihe von öffnungen wird

eine zusätzliche Grenzschichtkontrolle erreicht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anbringung eines Fühlers zur Ermittlung von Meßdaten eines gasförmigen Strömungsmittels mit einem den vom Strömungsmittel beaufschlagten Fühler aufnehmenden Gehäuse, das ein im wesentlichen tragflügelförmiges Profil mit einer gegen die Strömung weisenden Vorderkante, einem Strömungsmitteleinlaß auf der Druckseite des Gehäuses und einem Strömungsmittelauslaß im hinteren Bereich des Gehäuses aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (13, 59) einen schlitzförmigen Kanal (32, 71) zur Aufnahme des Meßfühlers (35, 74) enthält, <?ie Einlaßöffnung (33, 72) des Kanals auf der druckführenden Unterseite (20) des Tragflügelprofils (13, 59) liegt der Meßfühler (35, 74) direkt der laminaren Kernströmung ausgesetzt ist und Einrichtungen (25,

65) zur Ableitung der Grenzschicht vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gckcnn zeichnet, daß das tragflügelförmige Gehäuse (13) aus drei Abschnitten (14, 60; 15, 64; 16, 70) besteht, der schlitzförmige Kanal (32, 71) zur Aufnahme des Meßfühlers (35, 74) zwischen dem mittleren Abschnitt (15, 64) und dem im Bereich der druckführenden Unterseite liegenden Abschnitt (16, 70) angeordnet ist und die Einrichtungen zur Ableitung der Grenzschicht einen Schlitz (25, 65) umfassen, der zwischen dem mittleren Abschnitt (15 64) und einem vorderen Abschnitt (14,60) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der schlitzförmige Kanal (32, 71) sich im wesentlichen in Strömungsrichtung zwischen den strömungsgünstig schlitzförmige Gehäuseabschnitt (15,64 und 16, 70) erstreckt und seine Strömungsmittelauslaßöffnung (34, 73) in der Hinterkante des tragflügelförmigen Gehäuses (13, 59) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (26,

66) des Schlitzes (25, 65) zur Ableitung der Grenz schicht auf der druckführenden Unterseite des Tragflügelprofils (13,59) stromaufwärts vor der Einlaßöffnung (33, 72) des schlitzförmigen Kanals (32, 71) und seine Auslaßöffnung (28, 67) in einem Bereich niedrigeren Druckes vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das tragflügelförmige Gehäuse (13) zwischen einem Basiselement (11) und einem Abschlußteil (17) vorgesehen ist, der mit einem über die druckführende Unterseite (20) des Gehäuses (13) herausragenden Vorsprung versehen ist und von der Vorderkante des Gehäuses (13) nach hinten abfällt.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Gehäuseabschnitt (14, 60) mit einem Hohlraum (37, 62) versehen ist, der sich über die gesamte Höhe des Abschnittes (14,60) erstreckt, über mehrere öffnungen (45,61) in der Wand des vorderen Gehäuseabschnittes (14,60) mit dem Einlaß (26,66) des Schlitzes (25, 65) zur Ableitung der Grenzschicht, jedoch nicht unmittelbar vom Strömungsmittel beaufschlagt, verbunden und mit einer Austrittsöffnung (46) in dem Abschlußteil (17) zum Steuern der Grenzschichtabsaugung versehen ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Gehäuseabschnitt (14) vor dem Hohlraum (37) einen weiteren Hohlraum (36) aufweist, der sich entlang der Vorderkante erstreckt, in dieser mit zahlreichen stromaufwärts weisenden öffnungen (42) versehen ist und Einrichtungen (40, 41) zum Einführen von unter Dmck stehenden, heißen Gasen aufweist, die durch die öffnung (42) austreten und über die Vorderkante des tragflügelförmigen Gehäuses (13) strömen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mittleren Gehäuseabschnitt (15) bzw. dem im Bereich der druckführenden Unterseite liegenden Gehäuseabschnitt (16) Räume (50 bzw. 53) mit mehreren Eintrittsöffnungen (51 bzw. 54) zur Aufnahme der Grenzschicht im Bereich der Strömungsmitteleinlaßöffnung (33) des schlitzförmigen Kanals (32) angeordnet sind und die Räume (50 bzw. 53) mit Austrittsöffnungen (52 bzw. 55) versehen sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Audaßöffnung (28, 67) des Schlitzes (25, 65) zur Ableitung der Grenzschicht auf der Unterdruckseite des Gehäuses (13. 59) derart angeordnet ist, daß unmittelbar hinter der Auslaßöffnung (28. 67) im Bereich der Gehäuseoberfläche eine Turbulenzzone (31) ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmitteleinlaß (33, 72) des schlitzförmigen Kanals (32, 71) größer ist als dessen Auslaß (34, 73) und daß der Meßfühler (35, 74) in an sich bekannter Weise ein Temperaturfühler ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragflügelprofil (13, 59) im Bereich seines freien Endes (bei 17) ge maß einer Sehne (21) parallel zu seiner Hauptachse bzw. zu der Strömungsrichtung (22) ausgerichtet und im Bereich des Basiselementes (bei 11) um einen kleinen Winkel (23) gegenüber der Strö mungsrichtung (22) versetzt ist, so daß die Strö mung teilweise auf die druckführende Unterseite (20) des Tragflügelprofils (13. 59) trifft, und daß dei vordere Gehäuseabschnitt (14) in bezug auf die Strömungsrichtung (22) von dem Basiselement (,1Γ zum Abschiußteil (17) hin stromabwärts geneigt ist.