[发明专利]一种用于低速流场的气流速度及温度复合测量装置

说明书

本发明涉及一种用于低速流场的气流速度及温度复合测量装置，该装置包括导流风罩、固定设置在导流风罩上的连接支臂以及设置在导流风罩上并分别与导流风罩的内部相连通的总压管、静压管，导流风罩的两端分别开设有导流风罩进气口、导流风罩出气口，该导流风罩出气口处设有热电偶。与现有技术相比，本发明通过设置导流风罩，保证了总压管的指向和来流方向一致，降低了对来流方向的敏感性，装置体积小巧，能够在空间狭小、流动复杂的区域同步测量低速流场的气流速度及温度，环境适应性好，测量准确，稳定性好，对流场扰动小，避免了测量时对测量区域的干扰，且既可以独立安装使用，又能够通过螺杆组装成测量阵列，布置简单，灵活性好。

技术领域

本发明属于气流测量技术领域，涉及一种用于低速流场的气流速度及温度复合测量装置。

背景技术

近年来，我国汽车产业发展迅猛，汽车产销量早已超过美国和日本，连续八年位居世界第一。随着汽车产业的不断发展，国家对汽车在燃油经济性、排放水平等方面的要求越来越高，同时消费者对汽车工作性能和使用舒适性等方面也越来越重视，这就促使汽车企业投入大量人力及物力开展发动机热管理、空调性能、车身空气动力学以及气动噪声等各方面的研究。在这些研究过程中，获得相关区域流场的速度和温度数据是不可或缺的。但由于汽车结构紧凑，现有测量仪器无法满足汽车内测量的要求，导致在相关实验过程中，无法进行测量或测量数据不准确。

目前，气流速度普遍采用皮托管或叶轮进行测量，而测量气流温度则多采用热电偶。其中，皮托管和叶轮测量气流速度时，都对气流的方向比较敏感，需要使皮托管或叶轮的布置方向与来流方向完全一致，才能保证测量的准确性，而且受皮托管尺寸和叶轮直径限制，需要有一定的安装空间才能进行探头布设；而热电偶测量气流温度时，必须将热电偶牢固地固定在测量点上，若直接将热电偶与汽车内某一零部件进行固定，不仅固定难度较大，而且还会影响汽车内各系统的正常工作。当需要在狭小空间内同时测量气流的速度和温度时(例如汽车散热器前后)，现有测量方式便存在明显的局限性：一是由于气流受到进气格栅、冷凝器和冷却风扇的影响，会变得不均匀，使测点气流方向不确定，影响测量的准确性；二是冷凝器和散热器之间的距离通常不到20mm，不利于测量仪器的布置；三是某些部件(如散热器，三元催化器等)温度较高，使测量仪器的工作环境过于恶劣，影响测量过程的正常进行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种体积小、易于布设且环境适应性强的用于低速流场的气流速度及温度复合测量装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于低速流场的气流速度及温度复合测量装置，该装置包括导流风罩、固定设置在导流风罩上的连接支臂以及设置在导流风罩上并分别与导流风罩的内部相连通的总压管、静压管，所述的导流风罩的两端分别开设有导流风罩进气口、导流风罩出气口，该导流风罩出气口处设有热电偶。将总压管及静压管集成在一个小型且平直的导流风罩内，通过导流风罩保证总压管的指向与来流方向一致，降低对来流方向的敏感性，以适应复杂的流动环境，同时导流风罩能够对测量部件进行保护。

所述的导流风罩呈空心圆柱形，所述的连接支臂固定设置在导流风罩的外侧壁上，所述的热电偶与连接支臂固定连接。连接支臂靠近导流风罩出气口，以便将热电偶固定在连接支臂上，保证温度测量时的稳定性。

作为优选的技术方案，所述的导流风罩的内径为4-5mm，优选为4.32mm；外径为5-7mm，优选为6mm；长度为11-13mm，优选为12mm。因此，只要被测空间不小于14mm×14mm×12mm，即只要测量区域(如冷凝器和散热器之间)有不小于12mm的空隙，都可以采用本装置进行气流速度及温度的测量，灵活性好。

所述的导流风罩上位于导流风罩进气口的一端设有导流风罩引流部。该导流风罩引流部的一端与导流风罩的内侧面相连，另一端与导流风罩的外侧面相连，以便使气体顺利且平稳地进入导流风罩内。