一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针.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CN106989895A(43)申请公布日2017.07.28(21)申请号201710247114.X(22)申请日2017.04.17(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)发明人马宏伟马融(51)Int.Cl.G01M9/06(2006.01)G01L23/00(2006.01)G01L23/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针(57)摘要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。CN106989895ACN106989895A权利要求书1/1页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.根据权利要求1所述的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：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.根据权利要求1所述的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：，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.根据权利要求1所述的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：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。5.根据权利要求1所述的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：探针头部(1)的圆柱体(3)的直径为6毫米至10毫米，长10毫米至40毫米，探针头部(1)圆柱体(3)轴线与探针支杆(2)轴线重合。6.根据权利要求1所述的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：探针头部(1)圆锥体(4)的锥角为40°至160°。2CN106989895A说明书1/3页一种测量三维非定常复杂流场的十二孔动态压力探针技术领域[0001]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[0002]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。[0003]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。[0004]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