本發(fā)明屬于壓力測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及跨音速非定常流場的動(dòng)態(tài)壓力測量裝置，具體涉及一種測量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流的圓錐雙孔動(dòng)態(tài)壓力探針，適用于測量葉輪機(jī)械轉(zhuǎn)子出口跨音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動(dòng)參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。
背景技術(shù)：
由于壓氣機(jī)、風(fēng)扇、渦輪等轉(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(dòng)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(fēng)速儀能夠測量出轉(zhuǎn)子出口的動(dòng)態(tài)速度信號(hào)，但不能提供動(dòng)態(tài)壓力信息。葉輪機(jī)試驗(yàn)更希望獲得轉(zhuǎn)子出口含有動(dòng)態(tài)壓力信息的測量數(shù)據(jù)，對(duì)于轉(zhuǎn)子出口跨音三維流場，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(dòng)參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布，用于驗(yàn)證轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)和流場診斷，以便改進(jìn)機(jī)器性能。
測量轉(zhuǎn)子出口跨音速三維非定常流動(dòng)參數(shù)的動(dòng)態(tài)壓力探針至少開有4個(gè)壓力感受孔，內(nèi)裝有4個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器，一方面動(dòng)態(tài)壓力探針尺寸不容易做得小，尺寸大會(huì)嚴(yán)重干擾被測流場，另一方面，動(dòng)態(tài)壓力探針成本嫌高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：測量葉輪機(jī)轉(zhuǎn)子出口跨音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動(dòng)參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。
為此，本發(fā)明提供了一種測量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流的圓錐雙孔動(dòng)態(tài)壓力探針，與多孔動(dòng)態(tài)壓力探針相比，頭部只安裝了2個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器，具有結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、成本低的特點(diǎn)，適合于測量跨音速轉(zhuǎn)子出口三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動(dòng)參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
一種測量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流的圓錐雙孔動(dòng)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)包括共底面的圓柱體(3)、圓錐體(4)，其內(nèi)部獨(dú)立封裝2個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器；在探針頭部(1)的圓錐體的側(cè)面上，開有一個(gè)壓力感受孔，為斜孔(5)，斜孔(5)只與封裝的一個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器連通；在斜孔(5)所在圓錐體側(cè)面的同一側(cè)，正下方的圓柱體(3)側(cè)面上開有另一個(gè)壓力感受孔，為正孔(6)，正孔(6)只與封裝的另一個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器連通；斜孔(5)的中心線、正孔(6)的中心線與探針頭部(1)的圓柱體(3)軸線在同一個(gè)平面上；探針頭部(1)的圓柱體(3)軸線與探針支桿(2)軸線重合。
2、進(jìn)一步，斜孔(5)的直徑為0.6毫米至1.5毫米，斜孔(5)圓心與圓錐體(4)底面圓弧的距離為1毫米至5毫米。
3、進(jìn)一步，正孔(6)的直徑為0.6毫米至1.5毫米，正孔(6)圓心與圓錐體(4)底面圓弧的距離為1毫米至5毫米。
4、進(jìn)一步，探針頭部(1)的圓柱體(3)的直徑為3.7毫米至6毫米。
5、進(jìn)一步，探針頭部(1)的圓錐體(4)的錐角為60°至150°。
6、進(jìn)一步，探針頭部(1)的圓柱體(3)長10毫米至40毫米。
7、進(jìn)一步，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2個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器線纜(7)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明經(jīng)過校準(zhǔn)風(fēng)洞標(biāo)定，可測出轉(zhuǎn)子出口跨音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動(dòng)參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布，為改進(jìn)轉(zhuǎn)子性能提供實(shí)測數(shù)據(jù)依據(jù)。與測量跨音速三維流場的多孔動(dòng)態(tài)壓力探針相比，頭部安裝了2個(gè)動(dòng)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(diǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的測量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流的圓錐雙孔動(dòng)態(tài)壓力探針的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：1-探針頭部，2-探針支桿，3-圓柱體，4-圓錐體，5-斜孔，6-正孔，7-線纜。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1所示，本實(shí)施例中介紹了一種測量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流的圓錐雙孔動(dòng)態(tài)壓力探針，包括探針頭部(1)、支桿(2)，探針頭部(1)包括共底面的圓柱體(3)、圓錐體(4)，其內(nèi)部獨(dú)立封裝2個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器；在探針頭部(1)的圓錐體的側(cè)面上，開有一個(gè)壓力感受孔，為斜孔(5)，斜孔(5)只與封裝的一個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器連通；在斜孔(5)所在圓錐體側(cè)面的同一側(cè)，正下方的圓柱體(3)側(cè)面上開有另一個(gè)壓力感受孔，為正孔(6)，正孔(6)只與封裝的另一個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器連通；斜孔(5)的中心線、正孔(6)的中心線與探針頭部(1)的圓柱體(3)軸線在同一個(gè)平面上；探針頭部(1)的圓柱體(3)軸線與探針支桿(2)軸線重合。
斜孔(5)的直徑為0.6毫米，斜孔(5)圓心與圓錐體(4)底面圓弧的距離為2.8毫米。
正孔(6)的直徑為0.6毫米，正孔(6)圓心與圓錐體(4)底面圓弧的距離為1毫米。
探針頭部(1)的圓柱體(3)的直徑為4毫米。
探針頭部(1)的圓錐體(4)的錐角為90°。
探針頭部(1)的圓柱體(3)長20毫米。
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2個(gè)動(dòng)態(tài)壓力傳感器線纜(7)通過探針支桿(2)內(nèi)的管道引出探針尾部。
本發(fā)明實(shí)施例中介紹的測量轉(zhuǎn)子出口跨音三維流的圓錐雙孔動(dòng)態(tài)壓力探針，經(jīng)過跨音速校準(zhǔn)風(fēng)洞標(biāo)定，可以獲得標(biāo)定數(shù)據(jù)。實(shí)際測量轉(zhuǎn)子出口跨音速三維流場時(shí)，該圓錐雙孔動(dòng)態(tài)壓力探針繞探針支桿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，放置幾個(gè)不同角向位置，分別進(jìn)行測量，由探針內(nèi)裝的2支動(dòng)態(tài)壓力傳感器測得幾組非定常壓力數(shù)據(jù)，利用獲得的跨音速校準(zhǔn)風(fēng)洞標(biāo)定數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以獲得轉(zhuǎn)子出口跨音速三維流場中，俯仰角、偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓和馬赫數(shù)等三維流動(dòng)參數(shù)從壓力面到吸力面的周向分布。