[发明专利]一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针

说明书

本发明属于压力测试技术领域，公开了一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针，包括探针头部、支杆，探针头部包括共底面的圆柱体、圆锥体，其内封装12个动态压力传感器，探针头部圆柱面上开有8个压力感受孔，圆锥体表面上开有4个压力感受孔，这12个感受孔分别与探针头部内12支动态压力传感器相通，传感器线缆通过探针支杆内通道引出探针尾部。与现有压力探针相比，本发明经过标定，能同时测得来流偏转角±180°、俯仰角±30°范围内总压、静压、马赫数、俯仰角、偏转角随时间的变化，适用于航空发动机、压气机、风扇等逼喘试验中，兼顾测量设计点、近失速点、喘振点等状态下进口、出口或级间三维非定常复杂流场。

技术领域

本发明属于压力测试技术领域，涉及三维非定常流场的动态压力测量装置，具体涉及一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针，适用于航空发动机、压气机、风扇等逼喘试验中，兼顾测量设计点、近失速点、喘振点等状态下进口、出口或级间三维非定常复杂流场，也适用于测量来流方向不明、来流方向变化较大、探针安装后没法调整安装角度、存在倒流的三维非定常流场。

背景技术

航空发动机、压气机、风扇等叶片排进口、出口、级间气流方向、总压、马赫数等流场参数，目前常用压力探针，如三孔压力探针、五孔压力探针、七孔压力探针进行测量。

但在逼喘试验过程中，机器要从设计点逐步运行到近失速点、失速点、喘振点。在设计点至近失速点之间，常用的压力探针一般能够测量出主流的气流方向、总压、马赫数等流场参数，而当机器进入失速、喘振状态时，由于流道内出现大面积的间歇性的倒流，现用的压力探针无法测量出倒流区的总压、静压、马赫数、来流方向，更不能提供这些参数随时间变化的动态数据。

目前缺乏工程实用的、能兼顾测量设计点、近失速点、失速点、喘振点等不同状态下，压气机、风扇等叶片排进口、出口、级间三维非定常复杂流场的动态压力探针。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对航空发动机、压气机、风扇等复杂内流场测量中，缺乏工程实用的、能兼顾测量设计点、近失速点、失速点、喘振点等不同状态下进口、出口或级间三维非定常流动参数的压力探针，发明一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针，能测量出流动方向不明、流动方向变化较大、探针安装后没法调整安装角度、存在倒流时气流总压、静压、马赫数、偏转角、俯仰角参数随时间的变化。

本发明的技术解决方案是：

1、一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针，其特征在于：包括探针头部(1)、支杆(2)，所述探针头部(1)包括共底面的圆柱体(3)、圆锥体(4)，其内部封装有12支动态压力传感器，在探针头部圆柱体(3)侧面上开有8个互不相通的圆柱面压力感受孔(5)，在圆锥体(4)侧面上开有4个互不相通的圆锥面压力感受孔(6)，12个压力感受孔分别与封装在探针头部(1)内的12支动态压力传感器相通。

2、进一步，探针支杆(2)为圆柱体，其内部开有圆型管道，探针头部(1)内封装的12个动态压力传感器的线缆(7)，通过探针支杆(2)内的管道引出探针尾部。

3、进一步，在探针头部(1)圆柱体(3)侧面上开有的8个圆柱面压力感受孔(5)直径为0.5毫米至1.5毫米，相邻2个孔的中心线夹角为45°，这8个孔的中心线在同一个平面上，该平面垂直于探针头部(1)圆柱体(3)的轴线，与探针头部(1)圆锥体(4)底面的距离为1毫米至5毫米。

4、进一步，在探针头部(1)圆锥体(4)侧面上，沿圆周均匀开有4个圆锥面压力感受孔(6)，直径为0.5毫米至1.5毫米，每个圆锥面压力感受孔(6)的中心线与正下方对应的圆柱体(3)侧面上的一个正压力感受孔(5)的中心线、探针头部(1)圆柱体(3)的轴线在一个平面上，圆锥面压力感受孔(6)圆心与圆锥体(4)底面圆弧的距离为2毫米至6毫米。