一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针.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CN106950006A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710126785.0(22)申请日2017.03.06(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.G01L11/00(2006.01)G01M10/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针(57)摘要本发明属于压力测试技术领域，公开了一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，包括探针头部、支杆，探针头部包括共底面的圆柱体、半球体，其内封装4支动态压力传感器，在探针头部同一侧开有4个互不相通的压力感受孔，其中圆柱体侧面开有3个压力感受孔，4个压力感受孔分别与探针头部内的4支动态压力传感器连通，4支动态压力传感器线缆通过探针支杆内通道引出探针尾部。与现有的压力探针相比，本发明经过校准风洞标定，能同时测得低速三维非定常流场的总压、静压、偏转角、俯仰角和马赫数随时间的变化，适用于低速压气机、风扇、风机、泵等进口、出口和级间低速三维非定常流场的测试。CN106950006ACN106950006A权利要求书1/1页1.一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，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)、半球体(4)，其内封装4支动态压力传感器，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，其中圆柱体(3)侧面开有3个压力感受孔，分别为左孔(5)、中孔(6)、右孔(7)，探针头部(1)的半球体(4)球面上，开有另一个压力感受孔，为上孔(8)，4个压力感受孔分别与探针头部(1)内封装的4个动态压力传感器连通。2.根据权利要求1所述的一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，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4个动态压力传感器的线缆(9)，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所述的一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，其特征在于：中孔(6)中心线、上孔(8)中心线与探针头部(1)圆柱体(3)的轴线在同一个平面上，左孔(5)和右孔(7)沿该平面对称分布，左孔(5)圆心和右孔(7)圆心在探针头部(1)圆柱体(3)表面上的圆周夹角为70°至110°。4.根据权利要求1所述的一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，其特征在于：在探针头部(1)表面开有的4个压力感受孔，左孔(5)、中孔(6)、右孔(7)和上孔(8)的直径为0.6毫米至1.5毫米。5.根据权利要求1所述的一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，其特征在于：中孔(6)圆心与探针头部(1)半球体(4)底面圆弧的距离为1毫米至5毫米。6.根据权利要求1所述的一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，其特征在于：上孔(8)圆心与探针头部(1)半球体(4)底面圆弧的距离为2毫米至5毫米。7.根据权利要求1所述的一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，其特征在于：探针头部(1)的圆柱体(3)的直径为4毫米至8毫米，长10毫米至45毫米，探针头部(1)圆柱体(3)轴线与探针支杆(2)轴线重合。2CN106950006A说明书1/3页一种测量低速三维非定常流的半球头四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，涉及低速三维非定常流场的动态压力测量装置，具体涉及一种测量低速三维非定常流的半球头四孔动态压力探针，适用于低速压气机、风扇、风机、泵等进口、出口和级间三维非定常流场的测试。背景技术[0002]低速压气机、风扇、风机、泵等进口、出口和级间三维流场，由于流体粘性、转子的旋转、叶尖间隙的存在、动静叶片排的交错排列等，本质上是非定常的。采用常规的稳态压力探针无法测量出流场的动态特性，热线风速仪能够测量出动态速度信号，但不能测量出压力信息。对于压气机、风扇、风机、泵等叶轮机械，研究人员更希望获得进口、出口、级间的动态压力分布，用于验证设计和流场诊断，以便改进机器性能。[0003]目前由于缺乏工程实用的动态测试技术，工程上一般采用五孔压力探针等稳态测量技术，借助安装在机匣上的位移机构，带动压力探针前往被测位置，测量低速三维流场。稳态五孔压力探针由于其内部存在较长的引压管，形成的容腔效应阻尼掉了被测流场的动态压力信息，不能获得真实反映被测流场的总压、静压、偏转角、俯仰角和马赫数随时间的变化规律。发明内容[0004]本发明要解决的技术问题是：针对目前工程上低速压气机、风扇、风机、泵等进口、出口、级间三