CN106940241B - 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针 - Google Patents
一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106940241B CN106940241B CN201710122006.XA CN201710122006A CN106940241B CN 106940241 B CN106940241 B CN 106940241B CN 201710122006 A CN201710122006 A CN 201710122006A CN 106940241 B CN106940241 B CN 106940241B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- probe
- plane
- hole
- pressure
- probe head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
- G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
本发明属于温度、压力测试技术领域,公开了一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,包括探针头部和支杆,探针头部为楔顶棱柱状结构,迎风面包括楔顶斜平面、正平面、左侧平面和右侧平面,背风面为棱柱侧平面,在探针头部迎风面开有4个压力感受孔和1个温度感受孔,4个压力感受孔分别与探针头部内封装的4根引压管连通,温度感受孔仅与其内部封装的温度传感器连通,引压管和温度传感器线缆通过探针支杆内通道引出探针尾部。与现有的压力探针相比,本发明经过校准风洞标定,能同时测得跨音来流稳态温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度,为叶轮机实验提供了一种高效、准确、全面测量跨音三维稳态流场参数的手段。
Description
技术领域
本发明属于流场温度、压力测试技术领域,涉及跨音速三维流场的稳态温度、稳态压力测量装置,具体涉及一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,适用于叶轮机械进口、出口和级间跨音速三维稳态流场的测试。
背景技术
测量跨音压气机进口、出口、级间跨音速三维稳态流场,目前一般采用五孔压力探针,借助安装在机匣上的位移机构,带动五孔压力探针前往被测位置,进行测量。五孔压力探针只能提供来流总压、静压、偏转角、俯仰角和马赫数,由于五孔压力探针不能测得温度数据,不能从五孔压力探针测得的数据中计算得到来流速度数据。温度是表征来流热力学性质的重要参数,目前测量来流温度需要采用单独的总温探针,同样借助安装在机匣上的位移机构,带动总温探针前往被测位置,进行单独的测量。
现有的探针测量技术,由于不能同时测量跨音压气机气流总温、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数等这些流动参数,一方面测量时间长,试验成本高,重要的是来流工况可能会有一定的变化,另一方面不同探针的测点位置受位移机构定位的影响可能会有差异,不同探针测得的流动参数数据肯定不是来自同一流线的,在利用这些探针测量数据,组合计算出速度等参数时,就会带来数据误差,进而会给总的测量结果带来不可忽视的误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:针对目前跨音压气机进口、出口、级间跨音速三维稳态流场测量试验中,采用独立的总温探针、五孔压力探针等不同的探针,分别进行测量,存在的测量时间长、试验成本高、测量工况一致性差、测量误差大的问题,提供了一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,本发明与现有的压力探针相比,能同时测得跨音速来流的稳态温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度。
本发明的技术解决方案是:
1、一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,其特征在于:包括探针头部(1)、支杆(2),所述探针头部(1)为楔顶棱柱结构,探针测量时探针头部(1)的迎风面包括楔顶斜平面(3)、正平面(4)、对称的左侧平面(5)和右侧平面(6),背风面为棱柱侧平面(7);在探针头部(1)的楔顶斜面(3)上,开有一个压力感受孔,为上孔(8),在探针头部(1)左侧平面(5)、右侧平面(6)和正平面(4)上各开有1个压力感受孔,分别为左孔(9)、右孔(10)、中孔(11),这4个互不相通的压力感受孔,分别与4根引压管(12)在探针头部(1)内的一端各自连通;在中孔(11)正下方开有温度感受孔(13),内装有温度传感器。
2、进一步,所述探针头部(1)楔顶棱柱的侧棱与探针支杆(2)的轴线平行。
3、进一步,所述探针头部(1)的上孔(8)中心线、中孔(11)中心线、温度感受孔(13)中心线与探针支杆(2)轴线在同一个平面上,左侧平面(5)、右侧平面(6)沿该平面对称,左孔(9)、右孔(10)沿该平面对称分布,左侧平面(5)、右侧平面(6)夹角为30°至78°。
4、进一步,所述探针头部(1)的楔顶斜平面(3)与探针支杆(2)轴线夹角为32°至55°。
5、进一步,所述的探针头部(1)的上孔(8)圆心与楔顶斜面底边距离为1毫米至5毫米。
6、进一步,所述探针头部(1)的正平面(4)宽1毫米至2毫米,中孔(11)圆心与楔顶斜面底边距离为1毫米至4毫米。
7、进一步,温度感受孔(13)位于中孔(11)正下方,直径为1毫米至2毫米,温度感受孔(13)与中孔(11)距离为1毫米至3毫米。
8、进一步,探针头部(1)的4个压力感受孔的直径为0.2毫米至1毫米。
9、进一步,探针头部(1)楔顶棱柱结构高15毫米至50毫米,可以由一个圆柱体加工而成,该圆柱直径为4毫米至8毫米。
10、进一步,所述探针支杆(2)为圆柱体,其内部开有圆型管道,与4个压力感受孔分别连通的4根引压管(12)和温度传感器线缆(14)通过探针支杆(2)内的管道引出探针尾部。
本发明的有益效果是:
与现有的压力探针相比,本发明经过校准风洞标定,能同时测得跨音来流稳态温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度,为叶轮机实验提供了一种高效、准确、全面测量跨音三维稳态流场参数的手段。
附图说明
图1是本发明的实施例中的一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针的结构示意图。
图2是图1的左视图。
图3是图2的A向视图。
其中:1-探针头部,2-探针支杆,3-楔顶斜平面,4-正平面,5-左侧平面,6-右侧平面,7-棱柱侧平面,8-上孔,9-左孔,10-右孔,11-中孔,12-引压管,13-温度感受孔,14-温度传感器线缆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细阐述。
如图1所示,本实施例中介绍了一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,包括探针头部(1)和支杆(2),探针头部(1)为楔顶棱柱结构,外接圆直径为6毫米,探针头部(1)高30毫米,探针测量时探针头部(1)的迎风面包括楔顶斜平面(3)、正平面(4)、对称的左侧平面(5)和右侧平面(6),背风面为棱柱侧平面(7);在探针头部(1)的楔顶斜面(3)上,开有一个压力感受孔,为上孔(8),在探针头部(1)左侧平面(5)、右侧平面(6)和正平面(4)上各开有1个压力感受孔,分别为左孔(9)、右孔(10)、中孔(11),这4个互不相通的压力感受孔,分别与4根引压管(12)在探针头部(1)内的一端各自连通;在中孔(11)正下方开有温度感受孔(13),内装有温度传感器。
探针支杆(2)为圆柱体,直径8毫米,其内部开有圆型通道,直径5毫米。
探针头部(1)楔顶棱柱的侧棱与探针支杆(2)的轴线平行。
探针头部(1)的上孔(8)中心线、中孔(11)中心线、温度感受孔(13)中心线与探针支杆(2)轴线在同一个平面上,左侧平面(5)、右侧平面(6)沿该平面对称,左孔(9)、右孔(10)沿该平面对称分布,左侧平面(5)、右侧平面(6)夹角为40°。
探针头部(1)的楔顶斜平面(3)与探针支杆(2)轴线夹角为40°。
探针头部(1)的上孔(8)圆心与楔顶斜面底边距离为2毫米。
探针头部(1)的正平面(4)宽1毫米,中孔(11)圆心与楔顶斜面底边距离为1毫米。
温度感受孔(13)位于中孔(11)正下方,直径为1毫米,温度感受孔(13)与中孔(11)距离为1毫米。
左孔(9)、右孔(10)、中孔(11)的圆心在同一平面上,左孔(9)圆心与正平面(4)左边的距离为3毫米,右孔(10)圆心与正平面(4)右边的距离为3毫米。
探针头部(1)的4个压力感受孔的直径为0.5毫米。
与4个压力感受孔分别连通的4根引压管(12)、温度传感器线缆(14)通过探针支杆(2)内的管道引出探针尾部。
本发明实施例中介绍的测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,经过跨音速校准风洞标定,可以获得标定数据。实际测量跨音速三维流场时,该稳态温度压力组合探针的4个压力感受孔、1支温度传感器同时测得各自感受到的稳态压力、温度数据,利用获得的跨音速校准风洞标定数据,进行数据处理,可以获得跨音来流稳态温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度数据。
Claims (1)
1.一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针,其特征在于:包括探针头部(1)、支杆(2),所述探针头部(1)为楔顶棱柱结构,探针测量时探针头部(1)的迎风面包括楔顶斜平面(3)、正平面(4)、对称的左侧平面(5)和右侧平面(6),背风面为棱柱侧平面(7);在探针头部(1)的楔顶斜面(3)上,开有一个压力感受孔,为上孔(8),在探针头部(1)左侧平面(5)、右侧平面(6)和正平面(4)上各开有1个压力感受孔,分别为左孔(9)、右孔(10)、中孔(11),这4个互不相通的压力感受孔,分别与4根引压管(12)在探针头部(1)内的一端各自连通;在中孔(11)正下方开有温度感受孔(13),内装有温度传感器;
所述探针头部(1)楔顶棱柱的侧棱与探针支杆(2)的轴线平行;
所述探针头部(1)的上孔(8)中心线、中孔(11)中心线、温度感受孔(13)中心线与探针支杆(2)轴线在同一个平面上,左侧平面(5)、右侧平面(6)沿该平面对称,左孔(9)、右孔(10)沿该平面对称分布,左侧平面(5)、右侧平面(6)夹角为30°至78°;
所述探针头部(1)的楔顶斜平面(3)与探针支杆(2)轴线夹角为32°至55°;
所述的探针头部(1)的上孔(8)圆心与楔顶斜面底边距离为1毫米至5毫米;
所述探针头部(1)的正平面(4)宽1毫米至2毫米,中孔(11)圆心与楔顶斜面底边距离为1毫米至4毫米;
所述温度感受孔(13)位于中孔(11)正下方,直径为1毫米至2毫米,温度感受孔(13)与中孔(11)距离为1毫米至3毫米;
所述探针头部(1)的4个压力感受孔的直径为0.2毫米至1毫米;
所述探针头部(1)楔顶棱柱结构高15毫米至50毫米,可以由一个圆柱体加工而成,该圆柱直径为4毫米至8毫米;
所述探针支杆(2)为圆柱体,其内部开有圆型管道,与4个压力感受孔分别连通的4根引压管(12)、温度传感器线缆(14)通过探针支杆(2)内的管道引出探针尾部;
所述一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针能同时测得跨音速来流的稳态温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710122006.XA CN106940241B (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710122006.XA CN106940241B (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106940241A CN106940241A (zh) | 2017-07-11 |
CN106940241B true CN106940241B (zh) | 2020-02-21 |
Family
ID=59469673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710122006.XA Active CN106940241B (zh) | 2017-03-03 | 2017-03-03 | 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106940241B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110514390B (zh) * | 2019-08-12 | 2020-12-04 | 北京航空航天大学 | 一种三孔压力探针测量二维流场不确定度评定方法 |
CN111220348A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-02 | 上海海事大学 | 一种复合型五孔压力-温度探针 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2960596B1 (fr) * | 2010-05-25 | 2014-05-02 | Turbomeca | Dispositif d'acquisition/distribution multipoints de fluide, en particulier sonde de prise de pression dans une entree d'air de turbomachine |
CN202582868U (zh) * | 2012-05-11 | 2012-12-05 | 西北工业大学 | 一种测量翼型尾迹流场的试验装置 |
CN203940946U (zh) * | 2014-07-04 | 2014-11-12 | 北京航空航天大学 | 一种用于全流向测量的五孔探针 |
CN105716788B (zh) * | 2015-11-02 | 2019-02-22 | 北京航空航天大学 | 三孔跨音速压力探针 |
CN105716779B (zh) * | 2015-11-02 | 2019-02-22 | 北京航空航天大学 | 动态压力叶型探针 |
-
2017
- 2017-03-03 CN CN201710122006.XA patent/CN106940241B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106940241A (zh) | 2017-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106768824B (zh) | 一种三孔压力探针梳 | |
CN106989896B (zh) | 一种测量亚音三维非定常流场的动态温度压力组合探针 | |
CN106840268B (zh) | 一种集成总温测量的五孔探针 | |
CN111089702A (zh) | 一种测量亚音三维稳态流场全参数的探针 | |
CN106885649B (zh) | 一种测量亚音二维非定常流场的动态温度压力组合探针 | |
CN106940241B (zh) | 一种测量跨音速三维流场的稳态温度压力组合探针 | |
CN107014434B (zh) | 一种测量高亚音三维流场的锥头稳态温度压力组合探针 | |
CN106768826B (zh) | 一种测量超音二维非定常流场的动态温度压力组合探针 | |
CN111089704A (zh) | 一种测量跨音三维稳态流场全参数的探针 | |
CN212082825U (zh) | 一种测量高亚音三维稳态流场的全参数探针 | |
CN107063340B (zh) | 一种测量超音速三维流场的稳态温度压力组合探针 | |
CN106918437B (zh) | 一种测量亚音速二维流场的四孔探针 | |
CN106932139B (zh) | 一种四孔压力叶型探针 | |
CN212082824U (zh) | 一种测量跨音三维稳态流场全参数的探针 | |
CN106871968B (zh) | 一种测量亚音速流场多点总温总压八孔探针 | |
CN106840513B (zh) | 一种总压叶型探针 | |
CN106768598B (zh) | 一种测量叶片排间总压沿叶高分布的圆柱多孔总压探针 | |
CN106908191B (zh) | 一种测量跨音二维非定常流场的动态温度压力组合探针 | |
CN106840272B (zh) | 一种测量跨音三维非定常流场的动态温度压力组合探针 | |
CN208297124U (zh) | 一种用于测量压气机转子出口气流角度的五孔探针 | |
CN111089703A (zh) | 一种测量轮毂外壁附面层二维稳态流场的全参数探针 | |
CN106840511B (zh) | 一种测量高亚音三维非定常流的锥头四孔动态压力探针 | |
CN106768825B (zh) | 一种测量超音速二维非定常流场的三孔动态压力探针 | |
CN111141522A (zh) | 一种测量高亚音三维稳态流场的全参数探针 | |
CN106950006B (zh) | 一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |