SU1278721A1 - Method and apparatus for measuring parameters of flow - Google Patents
Method and apparatus for measuring parameters of flow Download PDFInfo
- Publication number
- SU1278721A1 SU1278721A1 SU843728573A SU3728573A SU1278721A1 SU 1278721 A1 SU1278721 A1 SU 1278721A1 SU 843728573 A SU843728573 A SU 843728573A SU 3728573 A SU3728573 A SU 3728573A SU 1278721 A1 SU1278721 A1 SU 1278721A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- flow
- nozzle
- probe
- angle
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано на летательных аппаратах и судах дл определени скорости и ориентации их относительно направлени движени и высоты полета, а также дл диагностики полей потока в наземных экспериментальных стендах е. y/yMjmmV7/ MyMV/y//7/y/Vj7///Mf Фи.1 I Н { и установках. Цель изобретени снижение погрешности измерений и расширение экспериментальных возможностей . Насадок, выполненный в виде ступенчатого пирамидального тела 5,6 с изломом образующей, устанавливаетс в потоке под определенным установочным углом атаки скольжени . В точках, лежащих в одной плоскости на передней и задней част х насадка, измер ют попарно разности давлений и отношение давлений. По полученным данным определ ют местные углы атаки и величины скосов. При наличии неравномерности потока мен ют ориентас ( цию зонда относительно направлени вектора скорости внешнего потока и (Л повтор ют измерени . Определ ют местс ные неравномерности и градиенты параметров потока. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. N3 СХ5 юThe invention can be used on aircraft and ships to determine their speed and orientation relative to the direction of movement and flight altitude, as well as to diagnose flow fields in ground experimental stands, e. Y / yMjmmV7 / MyMV / y // 7 / y / Vj7 // / Mf Fi.1 I H {and installations. The purpose of the invention is the reduction of measurement errors and the expansion of experimental capabilities. A nozzle, made in the form of a stepped pyramidal body 5.6 with a kink forming, is installed in the flow at a certain installation angle of attack of sliding. At points lying in the same plane at the front and rear of the nozzle, the pressure difference and pressure ratio are measured in pairs. According to the data obtained, local attack angles and bevel sizes are determined. If there are irregularities in the flow, the orientation of the probe is changed relative to the direction of the velocity vector of the external flow and (L repeat measurements. Local irregularities and gradients of the flow parameters are determined. 2 cf f-fla, 4 il. N3 CX5 o
Description
Изобретение относитс к измерен1«о давлени , скорости и направлени потока жидкости или газа и может быть использовано на летательных аппаратах и судах дл определени их скорости , ориентации относительно направлени движени и высоты полета, а также дл диагностики полей потока в различных наземных экспериментальных стендах и установках. The invention relates to the measurement of pressure, velocity and direction of flow of a liquid or gas, and can be used on aircraft and ships to determine their speed, orientation relative to the direction of movement and flight altitude, as well as to diagnose flow fields in various ground-based experimental stands and installations. .
Целью изобретени вл етс снижение погрешности измерений и расширение экспериментальных возможностей .The aim of the invention is to reduce measurement errors and expand experimental capabilities.
На фиг.1 и 2 представлены схемы выполнени устройства, реализующие способ измерени параметров потока; на фиг. 3 и 4 -зависимости,по сн ющие действие способа и работу устройства .Figures 1 and 2 illustrate device designs that implement a method for measuring flow parameters; in fig. 3 and 4 dependences, explaining the operation of the method and operation of the device.
Устройство содержит зонд 1, закрепленный на державке 2 в подвеске 3,-св занной с приводом 4 ее ..деремещени поперек потока и задани углового положени (углов атаки о( и скольжени )о Державка имеет также возможность поворота относительно своей продольной оси на угол у (угол крена). Зонд 1 выполнен в виде ступенчатого пирамидального тела 5,6 с изломом образующей. Абсолютна величина угла излома &в1 образующей подчин етс неравенству 5° где 0 - угол наклона образующей передней части 5 зонда к его продольной оси (полуугол раствора конуса), а ©2 задней части б зонда, соответственно . Здесь величина угла излома ±Д0 в,-ву- .The device contains a probe 1 fixed on the holder 2 in the suspension 3 connected with the drive 4 of its displacement across the flow and setting the angular position (angles of attack about (and sliding) o. The holder also has the ability to rotate about its longitudinal axis (roll angle). Probe 1 is made in the form of a stepped pyramid body of 5.6 with a fracture of the generatrix. The absolute value of the angle of fracture & cone), and © 2 the rear part of the probe b, respectively. Here the value of the angle of fracture is ± D0 in, -out-.
Зоид 1 дл измерений в сильно неоднородных потоках выполн етс в виде состыкованных между собой острой (фиг,2) и затупленной - усеченной пирамид 7 и 8 четырехгранной формы,. Дл чисел М 5 - 6 зонд выполн етс с углами 0,0, . ,Zoid 1 for measurements in highly inhomogeneous streams is made in the form of sharp (Fig. 2) and blunt - truncated pyramids 7 and 8 of tetrahedral shape, joined to each other. For numbers M 5-6, the probe is executed with angles of 0.0,. ,
Величина угла излома образующей выбираетс из услови обеспечени безотрывного обтекани места изломаThe magnitude of the fracture angle of the generator is selected from the condition of providing a continuous flow around the fracture point.
Знак величины излома образующей (положительный или отрицательный) задаетс в соответствии с требовани ми обеспечени необходимой точности измерений в рабочем диапазоне изменени чисел Маха. Дл дозвуковых и небольших сверхзвуковых скоростей потока соотношение давлений обеспечиваетс близким к линейному при e,0gla0 0|, а при больших сверхзвковых скорост х потока целесообразно задавать , так как при использовании первого варианта зонда нарушаетс линейна зависимость числа М от отношени давлений PI/PJ и падает чувствительность измерений . При 0 9 характер кривой (фиг,4) измен етс на противоположньга .The sign of the magnitude of the fracture of the generatrix (positive or negative) is specified in accordance with the requirements of providing the necessary accuracy of measurements in the working range of variation of the Mach numbers. For subsonic and small supersonic flow velocities, the ratio of pressures is close to linear at e, 0gla0 0 |, and at high supersonic flow velocities, it is advisable to set, because when using the first version of the probe, the linear dependence of the number M on the ratio of pressures PI / PJ falls and measurement sensitivity. At 0 9, the nature of the curve (Fig. 4) changes to the opposite.
Способ измерений характеризуетс следующей совокупностью действий, реализующихс nplH работе устройстваThe measurement method is characterized by the following set of actions implemented by the nplH device operation
Предварительно перед измерени ми в потоке провод т тарировки.Calibrations are performed prior to measurements in the stream.
1.Нагружшот каждый из датчиков давлением и снимают показани абсолютных величин и разностей при включении датчиков попарно по дифференциальной схеме.1. Load each of the sensors with pressure and take readings of the absolute values and differences when the sensors are turned on in pairs using a differential circuit.
2.Помещают зонд, закрепленный2. Place probe fixed
на координатнике, в барокамеру и задают углы атаки и скольжени относительно оси, совпадающей с осью образцовых сопл (сменных или регулируемых ), и провод т тарировку по числу М отношени давлений, измер емых на поверхности первого и второго участков зонда. На фиг.З и 4 приведены в качестве примеров характер изменени соотношени давлени Р,/ f (М) при © 5° на коническом зонде дл случаев 9,02и 0,02i соответственное 5°,at the coordinate, in the pressure chamber, and set the angles of attack and slip relative to the axis that coincides with the axis of the model nozzles (interchangeable or adjustable), and calibrate by the number M of the ratio of pressures measured on the surface of the first and second probe sections. Figures 3 and 4 show, as examples, the character of the change in the ratio of pressure P, / f (M) at © 5 ° on a conical probe for cases of 9.02 and 0.02 i corresponding to 5 °,
.мии : 10°).. my: 10 °).
J. При нескольких значени х числа М,.„ (из ожидаемого диапазона изменений при испытани х) снимают зависимости перепада давлени между наветренной и подветренной сторонами каждого участка зонда ДР, Р,|/С.ОИ APj Pj/of-X - Pj/oCiO в зависимости от угла о(., задаваемого координатником. Аналогично провод тс тарировки зонда и по углам р (угла скольжени ):J. With several values of the number M ,. „(from the expected range of changes during testing), the dependences of the pressure difference between the windward and leeward sides of each part of the probe ДР, Р, | /СОИ APj Pj / of-X - Pj / are removed oCiO, depending on the angle о (., specified by the coordinate. The calibration of the probe is also carried out in the same way at angles p (slip angle):
ЬР)L)
ЛРLR
& const, X const. & const, X const.
4. Неравномерности скоростей потока и их градиенты наход тс путем сравнени разностей давлени между симметричными точками, размещенными на каждой из ступенчатых частей зонда, и разност ми в близлежащих точках, например:4. Irregularities of flow rates and their gradients are found by comparing the pressure differences between the symmetric points located on each of the stepped portions of the probe and the differences in nearby points, for example:
йР, ДР.гdr, rd
Ы.Y
40. 2(0 Ьо) где S, const, X const.40. 2 (0 bo) where S, const, X const.
3131
После проведени тарировки зонд с помощью державки закрепл етс на механизме, св занном с приводом его перемещени и поворота на углы атаки и скольжени . Державка зонда устанавливаетс в потоке так, чтобы ее ось совпадала с продольной осью летательного аппарата (при измерени х в полете) или осью установки (при измерени х в стендовых услови х). Закрепленный на державке зонд помещают в поток под определенным установочным углом атаки c/L скольжени : Далее измер ют все попарные разности давлений в точках, лежащих в одной плоскости, на передней и задней част х зонда и отношение давлений на указанных участках, по величине которого из тарировочных графиков определ етс число Мсо, а по известным газодинамическим соотношени м или тарировкам определ ютс остальные параметры.After calibration, the probe is mounted on the mechanism with the help of a holder, connected with the drive of its movement and rotation at the angles of attack and slide. The probe holder is installed in the stream so that its axis coincides with the longitudinal axis of the aircraft (when measured in flight) or the axis of installation (when measured in bench conditions). The probe attached to the holder is placed into the flow at a certain installation angle of attack c / L of slip: Next, all pairwise pressure differences at points lying in the same plane on the front and rear parts of the probe and the ratio of pressures on the indicated areas are measured, the calibration graphs determine the number of Mso, and the remaining parameters are determined by the known gas-dynamic relationships or calibration.
По разности давлений в каждой из плоскостей с использованием тарировочных графиков определ ютс местные углы атаки oL - каждой части зонда.Величины скосов наход тс как разность между Ы. , и установочным d углами атаки: . Аналогично определ ютс скосы в плоскости углов скольжени д. р - ,According to the pressure difference in each of the planes, using local calibration charts, local angles of attack are determined for the oL of each part of the probe. The magnitudes of the bevels are found as the difference between S. and installation d angles of attack:. Similarly, bevels are determined in the plane of the slip angles of D. p -,
Если поток равномерный на длине з.онда, то Дс( Л р, лр-г При наличии неравномерности (йо( Ло/2 ) ен ют ориентацию зонда относительно направлени вектора скорости внешнего потока, например,путем поворота на углы ДоС и л при которых разности давлений между наветренными и подветренными сторонами одной из частей зонда станут равными (точнее близкими) нулю. Повтор ют измерени и путем вычислений и использовани тарировок наход т местные неравномерности и градиенты параметров потока, приход щиес на длину между близлeжaщIiми дренажными отверсти ми первой и второй частей зонда..If the flow is uniform over the length of z.ond, then Dc (L p, lr-r If there is irregularity (yo (Lo / 2), the orientation of the probe relative to the direction of the velocity vector of the external flow, for example, by turning the pressure differences between the windward and leeward sides of one of the probe parts will become equal (or rather close) to zero. The measurements are repeated and local irregularities and gradients of flow parameters, which are between the adjacent drain holes, are found by calculating and using calibrations and said first and second portions of the probe ..
После этого при нербходимости перемещают зонд с помощью координатника в продольном или поперечном направлении и повтор ют измерени .After that, at non-divergence, the probe is moved with the help of a coordinate in the longitudinal or transverse direction and the measurements are repeated.
При отсутствии неравномерностей и скосов потока (или когда их величиныIn the absence of irregularities and flux bevels (or when their values
214214
несущественны) измерение разностей давлений в каждом из сечений позвол ет однозначно определить углы атаки и скольжерш за одно измерение,irrelevant) measurement of the pressure difference in each of the sections allows unambiguously to determine the angles of attack and slip for one measurement,
а по отношению давлений на первом и втором участках определить все параметры потока (скорость или число Маха, скоростной напор, давление торможени и статическое давление,сand with respect to pressures in the first and second sections, determine all flow parameters (speed or Mach number, velocity head, braking pressure and static pressure, s
величиной которого однозначно св за ,на высота полета ЛА).the value of which is unambiguously related, to the flight altitude of the aircraft).
Формула . и.зобретени Formula. inventions
5five
1. Способ измерени параметров потока, включающий внесение в поток насадка, изменение его ориентации , измерение давлений на поверхности насадка в двух взаимно пер0 пендикул рных плоскост х с последующим определением по полученным значени м давлений параметров потока, отличающийс тем, что, с целью снижени погрешности измерени и расширени экспериментальных возможностей, последовательно в направлении вектора скорости отклон ют поток на дискретную посто нную величину угла относительно вектора 1. A method for measuring flow parameters including inserting a nozzle into a stream, changing its orientation, measuring pressures on the nozzle surface in two mutually perpendicular planes with subsequent determination of the flow parameters by the values obtained, characterized in that, in order to reduce the error measurement and expansion of experimental capabilities, consistently in the direction of the velocity vector deflect the flow by a discrete constant angle relative to the vector
0 скорости путем изменени угла наклона образующей насадка, а давление измер ют в двух попарно близлежащих точках вдоль образующей насадка.0 speed by changing the inclination angle of the nozzle generator, and the pressure is measured at two pairwise nearby points along the nozzle generator.
5 2. Устройство дл измерени параметров потока, содержащее насадок в виде четьфехгранной пирамиды, на поверхности которого выполнены приемные отверсти , расположенные в двух 5 2. A device for measuring the flow parameters, containing nozzles in the form of a chambered pyramid, on the surface of which the receiving openings are made, located in two
0 взаимно перпендикул рных плоскост х, отличающеес тем, что в него дополнительно введены пристыкованна к основанию острой четьфехгранной пирамиды усеченна четьфех5 гранна пирамида с приемными отверсти ми , расположенными в двух взаимно перпендикул рных плоскост х, при этом пирамиды состыкованы равными по площади основани ми, а величина0 mutually perpendicular planes, characterized in that it additionally introduces a truncated four faceted pyramid attached to the base of the sharp four-faceted pyramid, with receiving openings located in two mutually perpendicular planes, while the pyramids are aligned with equal surface areas of the base surfaces. magnitude
угла излома образующей пирамидальной поверхности удовлетвор ет неравенству 3° (6 ,- Ь° , где (,иб32 углы наклона образующей поверхности к оси симметрии соответственно до the kink angle of the generatrix of the pyramidal surface satisfies the inequality of 3 ° (6, - L °, where (, ib32 are the angles of inclination of the generating surface to the axis of symmetry, respectively
5 места излома и после излома.5 places of a break and after a break.
вat
Н„N „
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843728573A SU1278721A1 (en) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | Method and apparatus for measuring parameters of flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843728573A SU1278721A1 (en) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | Method and apparatus for measuring parameters of flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1278721A1 true SU1278721A1 (en) | 1986-12-23 |
Family
ID=21114361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843728573A SU1278721A1 (en) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | Method and apparatus for measuring parameters of flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1278721A1 (en) |
-
1984
- 1984-04-18 SU SU843728573A patent/SU1278721A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гордин С.М., Слезингер И.И. Аэромеханические измерени . Методы и приборы. - М.: Наука, 1964, с. 256. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ligrani et al. | Miniature five-hole pressure probe for measurement of three mean velocity components in low-speed flows | |
Apelt et al. | The effects of wake splitter plates on the flow past a circular cylinder in the range 104< R< 5× 104 | |
US7409848B2 (en) | Apparatus and method for bulge testing an article | |
Shaughnessy et al. | Laser light-scattering measurements of particle concentration in a turbulent jet | |
US6843106B2 (en) | Differential permeometer | |
Modi et al. | Unsteady aerodynamics of stationary elliptic cylinders in subcritical flow | |
Edelman | Nonlinear growth and breakdown of the hypersonic crossflow instability | |
RU2135971C1 (en) | Air pressure transducer | |
Centolanzi | Characteristics of a 40 degree Cone for Measuring Mach Number, Total Pressure, and Flow Angles at Supersonic Speeds | |
Troyanovsky et al. | Set of luminescence pressure sensors for aerospace research | |
Engler et al. | Aerodynamic assessment of an optical pressure measurement system (OPMS) by comparison with conventional pressure measurements in a high speed wind tunnel | |
SU1278721A1 (en) | Method and apparatus for measuring parameters of flow | |
Edelman et al. | Instability measurements in the boeing/AFOSR mach-6 quiet tunnel | |
EP0442667B1 (en) | Noncontact on-line measurement of the viscosity of liquid paint | |
RU2115102C1 (en) | Pitot-static tube | |
Meyers et al. | Velocity Vector Analysis of a Juncture Flow Using a Three-Component Laser Velocimeter | |
Seiff et al. | The Ames Supersonic Free-Flight Wind Tunnel | |
RU1809341C (en) | Air pressure pickup | |
Everett et al. | Theory and calibration of non-nulling seven-hole cone probes for usein complex flow measurement | |
Desse et al. | Direct measurement of the density field using high speed differential interferometry | |
US3832903A (en) | Stagnation pressure probe | |
Zapryagaev et al. | Spectral composition of wave numbers of longitudinal vortices and characteristics of flow structure in a supersonic jet | |
Centolanzi | c3 NATIONAL ADVISORY COMMITIEE~ FOR AERONAUTICS | |
Herring et al. | Shock-strength determination with seeded and seedless laser methods | |
SU1569721A1 (en) | Pneumometric head for determining direction of flow |