本發(fā)明屬于葉輪機械試驗測試領域,涉及一種測量亞音速流場多點總溫總壓八孔探針,本發(fā)明能夠在亞音速流場內進行多點總溫總壓的測量,能夠實現(xiàn)精確的測量。
背景技術:
目前,在葉輪機械領域,尤其是航空發(fā)動機流場測試領域,壓力和溫度的測量廣泛使用壓力探針和溫度探針。使用壓力探針能夠進行總壓、靜壓、馬赫數(shù)、流動方向的測量。壓力探針不能進行溫度測量,因此無法通過壓力探針測得的數(shù)據(jù)計算得到流場的流速。目前測量來流溫度通常采用單獨的總溫探針,總溫探針可以測得來流的總溫。
現(xiàn)有的探針測試技術中,對于同時需要測量溫度和壓力的流場,現(xiàn)有的探針測試手段只能分別使用壓力探針和溫度探針進行測量。這種方法操作復雜、成本高,并且可能會帶來額外的誤差。本發(fā)明提出一種亞音速流場多點總溫總壓八孔探針,使用單個探針即可同時進行壓力和溫度的測量,能夠同時測得流場中多個位置點的總溫、總壓、流速、流動方向等流動參數(shù)。經(jīng)校準標定可實現(xiàn)精確測量,可以應用于葉輪機械試驗測試中。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術問題是:針對目前葉輪機試驗測試中,溫度探針和壓力探針總是被分開單獨使用,試驗時間長、成本高、操作復雜等問題,本發(fā)明提出一種亞音速流場多點總溫總壓八孔探針,使用單個探針即可同時進行壓力和溫度的測量,能夠同時測得流場中多個位置點的總溫、總壓、流速、流動方向等流動參數(shù)。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是:
一種測量亞音速流場多點總溫總壓八孔探針,其特征是,所述探針包括探針支桿(1)、探針頭部(2)、過渡段(3)、引壓管(4)和溫度傳感器線纜(5),所述探針支桿(1)、探針頭部(2)均為圓柱形,探針頭部(2)通過過渡段(3)連接到探針支桿(1)上;探針頭部(2)的圓柱面前端開有八個感受孔,分別為壓力感受孔1(6)、溫度感受孔1(7)、壓力感受孔2(8)、壓力感受孔3(9)、壓力感受孔4(10)、溫度感受孔2(11)、壓力感受孔5(12)和溫度感受孔3(13),八個感受孔中心線平行且垂直于探針頭部(2)柱體的中心線;五個壓力感受孔分別與探針頭部(2)內封裝的五個引壓管連通,三個溫度感受孔分別與溫度傳感器連通,引壓管(4)和溫度傳感器線纜(5)通過探針支桿(1)內通道引出探針尾部。
進一步,壓力感受孔1(6)和壓力感受孔5(12)均為圓形孔,且尺寸相同;溫度感受孔1(7)、溫度感受孔2(11)和溫度感受孔3(13)相同,均為圓形孔,且尺寸相同,孔內各裝有一個溫度傳感器;壓力感受孔2(8)、壓力感受孔3(9)和壓力感受孔4(10)為互不相同的感受孔,三個孔的圓心位于同一平面內,并與柱體底面平行。
進一步,壓力感受孔2(8)、壓力感受孔4(10)沿壓力感受孔3(9)中心線和柱體中心線所在的平面對稱分布,直徑相同,均為0.2~2毫米,壓力感受孔2(8)和壓力感受孔4(10)中心線夾角為60°~100°。
進一步,溫度感受孔1(7)、溫度感受孔2(11)和溫度感受孔3(13)的幾何、尺寸都相同,直徑為0.5~3毫米,壓力感受孔1(6)與溫度感受孔1(7),壓力感受孔5(12)與溫度感受孔3(13)中心之間的距離為1.1倍孔直徑~2倍孔直徑。
進一步,探針支桿(1)為圓柱形結構,起到支承作用,探針支桿(1)內部開有通道,引壓管(4)和溫度傳感器線纜(5)通過探針支桿(1)內通道引出探針尾部。
進一步,溫度傳感器可以是熱電偶,也可以是熱電阻。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的亞音速流場多點總溫總壓八孔探針,能夠通過單個探針同時進行總溫、總壓、流速和流動方向的測量;能夠使用單個探針獲得多個位置點的流場參數(shù),能夠真實地反映多個位置點的流動情況;能夠減少探針的使用數(shù)目,從而可以減弱探針數(shù)目過多給流場帶來的干擾;同時探針使用數(shù)目的減少,也能夠減少試驗測試的成本、減小實驗測試的復雜程度,使得試驗測試過程中試驗操作更易進行。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的亞音速流場多點總溫總壓八孔探針示意圖。
圖2是圖1的俯視圖。
其中:1-探針支桿,2-探針頭部,3-過渡段,4-引壓管,5-溫度傳感器線纜,,6-壓力感受孔1,7-溫度感受孔1,8-壓力感受孔2,9-壓力感受孔3,10-壓力感受孔4,11-溫度感受孔2,12-壓力感受孔5,13-溫度感受孔3。
具體實施方式
下面通過實施例,結合附圖對本發(fā)明的亞音速流場多點總溫總壓八孔探針進行詳細闡述,以使本發(fā)明的特征和優(yōu)點能夠更易于被本領域的技術人員理解,從而能夠對本發(fā)明的保護范圍做出更清楚明確的界定。
如附圖1所示,本實施例中介紹了一種亞音速流場多點總溫總壓八孔探針,包括探針支桿(1)、探針頭部(2)、過渡段(3)、引壓管(4)和溫度傳感器線纜(5),所述的探針支桿(1)、探針頭部(2)均為圓柱形,探針頭部(2)通過過渡段(3)連接到探針支桿(1)上,所述探針頭部(2)的圓柱面前端開有八個感受孔,包括五個壓力感受孔和三個溫度感受孔,所述的五個壓力感受孔分別與探針頭部(2)內封裝的五個引壓管連通,三個溫度感受孔分別與溫度傳感器連通,引壓管和溫度傳感器線纜通過探針支桿(1)內通道引出探針尾部。五個壓力感受孔中,壓力感受孔1(6)、壓力感受孔3(9)和孔壓力感受5(12)為總壓測量孔,可以測量來流總壓,壓力感受孔2(8)、壓力感受孔3(9)和壓力感受孔4(10)組合起來可以測量二維流場的馬赫數(shù)和流動方向。五個壓力感受孔分別與探針頭部內封裝的五個引壓管連通。三個溫度感受孔內裝有溫度傳感器,可以進行多點總溫的測量。引壓管和溫度傳感器線纜通過探針支桿內通道引出探針尾部。
如附圖1所示,將本發(fā)明的亞音速流場多點總溫總壓八孔探針探入被測的流場,壓力感受孔3(9)朝向來流方向,探針支桿中心線垂直于來流方向。探針頭部壓力感受孔1(6)、壓力感受孔3(9)和壓力感受孔5(12)可以測得多個位置點的來流總壓,壓力感受孔2(8)、壓力感受孔3(9)、壓力感受孔4(10)可以測得來流馬赫數(shù)和流動方向。溫度感受孔1(7)、溫度感受孔2(11)和溫度感受孔3(13)可以測得多個位置點的總溫。