[发明专利]一种测量亚音三维非定常流场的动态温度压力组合探针

说明书

本发明属于温度、压力测试技术领域，公开了一种测量亚音三维非定常流场的动态温度压力组合探针，包括探针头部、支杆，探针头部为楔顶圆柱体，其内部封装4支动态压力传感器、安装1支动态温度传感器，温度传感器头部露出楔顶斜面，在探针头部表面的同一侧开有4个互不相通的压力感受孔，分别与探针头部内的4个动态压力传感器连通，压力传感器和温度传感器的线缆通过探针支杆内通道引出探针尾部。与现有的流场测试探针相比，本发明经过校准风洞标定，能同时测得亚音速来流的温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度分量随时间的变化，为叶轮机实验提供了一种高效、准确、全面测量亚音三维非定常流场参数的手段。

技术领域

本发明属于温度、压力测试技术领域，涉及亚音速三维非定常流场的动态温度、动态压力测量装置，具体涉及一种测量亚音三维非定常流场的动态温度压力组合探针，适用于叶轮机械进口、出口和级间亚音速三维动态流场的测试。

背景技术

进口流场存在动态温度、动态压力组合畸变会严重影响航空发动机压气机、风扇气动性能，甚至造成发动机失速、喘振，研究动态温度、动态压力组合畸变的影响机理，迫切需要对存在动态温度、动态压力组合畸变的压气机、风扇进口、级间、转子出口亚音速三维动态流场进行测量。目前只能采用动态压力传感器测量动态压力信号，采用小惯性热电偶测量动态温度信号，采用常规的稳态压力探针测量总压分布，不能提供更多的三维非定常流场信息，急需更有针对性的测量手段。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对动态温度、动态压力组合畸变影响机理研究中测量手段不足问题，提供了一种测量亚音三维非定常流场的动态温度压力组合探针，与现有的流场测试探针相比，能同时测得亚音速来流的温度、总压、静压、偏转角、俯仰角、马赫数和三维速度分量随时间的变化。

本发明的技术解决方案是：

1、一种测量亚音三维非定常流场的动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)包括共底面的圆柱体(3)、圆柱斜切体(4)，其内部封装4支动态压力传感器、安装1支动态温度传感器，动态温度传感器头部(5)露出圆柱斜切体(4)的斜面(6)；在探针头部(1)表面的同一侧开有4个互不相通的压力感受孔，其中在探针头部(1)的圆柱斜切体(4)的斜面(6)上，温度传感器头部(5)的前下方，开有一个压力感受孔，为上孔(7)，在探针头部(1)圆柱体(3)侧面上开有3个压力感受孔，分别为左孔(8)、中孔(9)、右孔(10)，4个压力感受孔分别与探针头部(1)内的4个动态压力传感器连通。

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4支动态压力传感器、1支动态温度传感器的线缆(11)，通过探针支杆(2)内的管道引出探针尾部。

3、进一步，探针头部(1)圆柱斜切体(4)的斜面(6)与圆柱体(3)轴线的夹角为30°至54°。

4、进一步，上孔(7)的直径为0.6毫米至1.5毫米，上孔(7)圆心与斜面(6)圆弧最低点的距离为1毫米至5毫米。

5、进一步，左孔(8)、中孔(9)、右孔(10)的直径为0.6毫米至1.5毫米，中孔(9)圆心与斜面(6)圆弧最低点的距离为1毫米至5毫米。

6、进一步，动态温度传感器头部(5)中心线、上孔(7)中心线、中孔(9)中心线、探针头部(1)圆柱体(3)的轴线在同一个平面上，左孔(8)、右孔(10)沿该平面对称分布，左孔(8)和右孔(10)中心线夹角为60°到100°。

7、进一步，探针头部(1)圆柱体(3)轴线与探针支杆(2)轴线重合。

8、进一步，所述的探针头部(1)圆柱体(3)直径为4.5毫米至8毫米，长10毫米至50毫米。

本发明的有益效果是：