一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111256940A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010065725.4(22)申请日2020.01.20(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人马宏伟廖鑫(51)Int.Cl.G01M9/06(2006.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置(57)摘要本发明属于流场测试技术领域，具体涉及一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置，由头部、支杆、压力感受孔、动态压力传感器、动态温度传感器、绝热绝缘密封件、动态压力传感器线缆、动态温度传感器线缆、引线通道组成。装置头部为圆柱形，沿轴向在表面开有中间疏两端密的压力感受孔，内部封装有动态压力传感器，压力感受孔采用微损光顺的结构设计，中心线分别朝向预计来流方向，动态温度传感器与压力感受孔背向分布且中心线共线，动态温度传感器略微伸出头部圆柱面。本发明能够实现叶轮机械流道内叶片排进口、出口、级间流场多点动态总温、总压的同时测量，具有测量气流不敏感角大，测量精度高，可靠性高及空间分辨率高的特点。CN111256940ACN111256940A权利要求书1/1页1.一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置，由头部(1)、支杆(2)、压力感受孔(3)、动态压力传感器(4)、动态温度传感器(5)、绝热绝缘密封件(6)、动态压力传感器线缆(7)、动态温度传感器线缆(8)、引线通道(9)组成，其特征在于：头部(1)为圆柱形，表面开有多个轴向位置不同的压力感受孔(3)，其方向分别朝向预计来流方向，压力感受孔(3)底部装有动态压力传感器(4)；与每个压力感受孔(3)对应的头部(1)背风面均开有安装绝热绝缘密封件(6)的安装槽，动态温度传感器(5)分别固定在绝热绝缘密封件(6)上；动态压力传感器线缆(7)与动态温度传感器线缆(8)由引线通道(9)经头部(1)从支杆(2)尾端引出；头部(1)直径为1毫米至6毫米，引线通道(7)位于头部(1)中心，直径为头部(1)直径的1/4至1/2，压力感受孔(3)的外径为头部(1)直径的1/5至1/2，内径为0.2毫米至2毫米，不大于压力感受孔(3)的外径；压力感受孔(3)沿头部(1)轴向为中间疏两端密的分布，最靠近头部(1)两端的压力感受孔(3)中心线距离两端面均为压力感受孔(3)外径的一半，靠近端部第一个压力感受孔(3)和第二个压力感受孔(3)中心线之间的轴向距离为1～4mm，其余相邻两孔中心线之间的轴向距离为2～6mm，各孔的中心线方向不尽相同；压力感受孔(3)的壁面由微损光顺曲线：ρ2＝a2sin2θ，的一部分回转并与头部(1)柱面相交而成，其中a值为压力感受孔(3)内径的1至4倍，曲线一端与头部(1)表面相切，另一端垂直于头部(1)中心线，压力感受孔(3)中心线与头部(1)中心线正交；动态温度传感器(5)位于压力感受孔(3)的中心线上，伸出头部(1)壁面0.2毫米至1毫米，动态温度传感器(5)可选用热电偶或者热电阻；经过风洞校准和激波管实验，确定不同马赫数、不同偏转角的总温和总压的标定曲线，对实际测量获得的温度、压力信号进行滤波等数据处理，实现叶轮机械流道内叶片排进口、出口、级间多点动态总温、总压的同时精确测量，增加了温度传感器寿命和气流不敏感角范围，提高了测量空间分辨率和测量精度。2CN111256940A说明书1/5页一种总温总压测点背向布置的多点动态测量装置技术领域[0001]本发明属于流场动态总温、总压测试技术领域，具体涉及一种总温、总压测点背向布置的多点动态测量装置，适用于叶轮机械流道内叶片排进口、出口、级间流场多点动态总温、总压的同时精确测量。背景技术[0002]压气机、涡轮、泵、风机、风扇等叶轮机械装置在实验时通常需要同时测量流道内叶片排进口、出口、级间多点的动态总温和总压，而叶片排间沿叶高分布的主流方向变化很大，动态总温、总压变化也很大，因此想要同时测量沿叶高方向的多点动态总温、总压非常困难。现有的测量技术存在如下几个问题：[0003]1、采用单点动态总压探针，借助安装在机匣上的位移机构进行不同位置的总压测量，还需要采用单点动态总温探针，同样借助安装在机匣上的位移机构前往同一位置进行动态总温测量。当单独使用单点动态总压探针和单点动态总温探针时，一方面测量时间长，试验成本高，更重要的是来流工况可能会发生一定的变化，另一方面不同探针的测点位置受位移机构定位的影响会导致两次测量的位置不同，两次探针所测的流场参数不是同一条流线上的，导致极大的误差。[0004]2、现有的多点动态压力测量装置主要有总压梳，一般是由朝