一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于壓力測試技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，包括探針頭部、支桿，探針頭部為楔頂圓柱體，其內(nèi)部封裝一個動態(tài)壓力傳感器，在探針頭部楔頂?shù)男泵嫔希_有一個壓力感受孔，該孔與探針頭部內(nèi)的動態(tài)壓力傳感器連通，傳感器線纜通過探針支桿內(nèi)通道引出探針尾部。本發(fā)明專利技術(shù)經(jīng)過校準風洞標定，可以測出轉(zhuǎn)子出口具有較大正俯仰角的亞音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布，為改進轉(zhuǎn)子性能提供實測數(shù)據(jù)依據(jù)。與測量亞音速三維流場的多孔動態(tài)壓力探針相比，頭部只安裝了1個動態(tài)壓力傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、成本低的優(yōu)點。

A single hole dynamic pressure probe for measuring three dimensional flow field of rotor outlet sub tone

The invention belongs to the technical field of pressure testing, discloses a single hole dynamic pressure probe for measuring three-dimensional subsonic rotor outlet, comprising a probe head, a supporting rod, the probe head for the wedge top cylinder, the inside of the package a dynamic pressure sensor, the probe head inclined wedge top, is provided with a pressure feeling the hole, the hole and the dynamic pressure sensor probe head connected to the sensor cable through the probe rod within the probe tail channel leads. The present invention calibrated wind tunnel calibration, can measure the three-dimensional flow field of subsonic rotor outlet has a larger is the elevation angle, pitch angle, yaw angle, total pressure, static pressure and Maher number of three-dimensional flow parameters from the pressure surface to the suction side of the circumferential distribution, to provide data basis for improving the performance of the rotor. Compared with the dynamic pressure probe measuring subsonic three-dimensional flow field, the head is equipped with 1 dynamic pressure sensors. It has the advantages of simple structure, small size and low cost.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針
本專利技術(shù)屬于壓力測試
，涉及亞音速流場的動態(tài)壓力測量裝置，具體涉及一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，適用于測量葉輪機械亞音速轉(zhuǎn)子出口具有較大正俯仰角的三維流場，能夠測得來流俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。
技術(shù)介紹
由于壓氣機、風扇、渦輪、壓縮機、風機、泵等轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，采用常規(guī)的穩(wěn)態(tài)壓力探針，無法測量出轉(zhuǎn)子出口的動態(tài)流場，不能分辨出轉(zhuǎn)子出口從壓力面到吸力面來流參數(shù)的周向分布，熱線風速儀能夠測量出轉(zhuǎn)子出口的動態(tài)速度信號，但不能提供動態(tài)壓力信息。葉輪機試驗更希望獲得轉(zhuǎn)子出口含有動態(tài)壓力信息的測量數(shù)據(jù)，對于轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場，由于離心力的作用，一般具有較大的正俯仰角，希望獲得轉(zhuǎn)子出口俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布，用于驗證轉(zhuǎn)子的設(shè)計和流場診斷，以便改進機器性能。現(xiàn)有的測量轉(zhuǎn)子出口亞音速三維流動參數(shù)的動態(tài)壓力探針至少開有2個壓力感受孔，內(nèi)裝有2個動態(tài)壓力傳感器，一方面動態(tài)壓力探針尺寸不容易做得小，另一方面，動態(tài)壓力探針成本嫌高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是：測量葉輪機轉(zhuǎn)子出口具有較大正俯仰角的亞音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。為此，本專利技術(shù)提供了一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，與多孔動態(tài)壓力探針相比，探針頭部只安裝了1個動態(tài)壓力傳感器，相對具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、成本低的特點，適合于測量亞音速轉(zhuǎn)子出口具有較大正俯仰角的三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案是：1、一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，其特征在于：包括探針頭部(1)、支桿(2),所述探針頭部(1)為楔頂圓柱體，其內(nèi)部封裝一個動態(tài)壓力傳感器，在探針頭部(1)楔頂?shù)男泵?3)上，開有一個壓力感受孔(4)，壓力感受孔(4)與探針頭部(1)裝有的那個動態(tài)壓力傳感器連通。壓力感受孔(4)的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個平面上。探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合。2、進一步，所述探針頭部(1)壓力感受孔(4)的直徑為0.6毫米至1.5毫米，壓力感受孔(4)的圓心與探針頭部(1)楔頂斜面(3)最低點的距離為1毫米至5毫米。3、進一步，所述探針頭部(1)圓柱體的直徑為1.5毫米至6毫米。4、進一步，所述探針頭部(1)楔頂斜面(3)與探針頭部(1)圓柱體軸線的夾角為25°至54°。5、進一步，所述探針頭部(1)的圓柱體長10毫米至40毫米。6、進一步，所述的探針支桿(2)為圓柱體，其內(nèi)部開有圓型管道，探針頭部(1)內(nèi)封裝的動態(tài)壓力傳感器的線纜(5)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部。本專利技術(shù)的有益效果是：本專利技術(shù)經(jīng)過校準風洞標定，可以測出轉(zhuǎn)子出口具有較大正俯仰角的亞音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布，為改進轉(zhuǎn)子性能提供實測數(shù)據(jù)依據(jù)。與測量亞音速三維流場的多孔動態(tài)壓力探針相比，頭部只安裝了1個動態(tài)壓力傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、成本低的優(yōu)點。附圖說明圖1是本專利技術(shù)實施例中的測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左側(cè)視圖。圖3是圖2的A向視圖。其中：1-探針頭部，2-探針支桿，3-斜面，4-壓力感受孔，5-線纜。具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本專利技術(shù)進行詳細闡述。如圖1所示，本實施例中介紹了一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，包括探針頭部(1)、支桿(2)，探針頭部(1)為楔頂圓柱體，其內(nèi)部封裝一個動態(tài)壓力傳感器，在探針頭部(1)楔頂?shù)男泵?3)上，開有一個壓力感受孔(4)，壓力感受孔(4)與探針頭部(1)裝有的那個動態(tài)壓力傳感器連通。壓力感受孔(4)的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個平面上。探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合。探針頭部(1)壓力感受孔(4)的直徑為0.6毫米，壓力感受孔(4)的圓心與探針頭部(1)楔頂斜面(3)最低點的距離為2.1毫米。探針頭部(1)圓柱體的直徑為3毫米，長30毫米。探針頭部(1)楔頂斜面(3)與探針頭部(1)圓柱體軸線的夾角為45°。探針支桿(2)為圓柱體，直徑6毫米，其內(nèi)部開有圓型通道，直徑4毫米，探針頭部(1)內(nèi)封裝的動態(tài)壓力傳感器的線纜(5)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部。本專利技術(shù)實施例中介紹的測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，經(jīng)過亞音速校準風洞標定，可以獲得標定數(shù)據(jù)。實際測量轉(zhuǎn)子出口亞音速三維流場時，該單斜孔動態(tài)壓力探針繞探針支桿軸線轉(zhuǎn)動，放置幾個不同角向位置，分別進行測量，由探針內(nèi)裝的那支動態(tài)壓力傳感器測得幾組非定常壓力數(shù)據(jù)，利用獲得的亞音速校準風洞標定數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理，可以獲得轉(zhuǎn)子出口具有較大正俯仰角的亞音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，其特征在于：包括探針頭部(1)、支桿(2),所述探針頭部(1)為楔頂圓柱體，其內(nèi)部封裝一個動態(tài)壓力傳感器，在探針頭部(1)楔頂?shù)男泵?3)上，開有一個壓力感受孔(4)，壓力感受孔(4)與探針頭部(1)封裝的那個動態(tài)壓力傳感器連通。壓力感受孔(4)的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個平面上。探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，其特征在于：包括探針頭部(1)、支桿(2),所述探針頭部(1)為楔頂圓柱體，其內(nèi)部封裝一個動態(tài)壓力傳感器，在探針頭部(1)楔頂?shù)男泵?3)上，開有一個壓力感受孔(4)，壓力感受孔(4)與探針頭部(1)封裝的那個動態(tài)壓力傳感器連通。壓力感受孔(4)的中心線與探針頭部(1)圓柱體的軸線在同一個平面上。探針頭部(1)圓柱體的軸線與探針支桿(2)的軸線重合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量轉(zhuǎn)子出口亞音三維流場的單斜孔動態(tài)壓力探針，其特征在于：壓力感受孔(4)的直徑為0.6毫米至1.5毫米，壓力感受孔(4)的圓心與探針頭部(1)楔頂斜面(3)最低點的距離為1毫米至5毫米。3.根據(jù)權(quán)利要求1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬宏偉，馬融，
申請(專利權(quán))人：北京航空航天大學，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11