本發(fā)明屬于壓力測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及二維流場的壓力測量裝置，具體涉及一種測量任意方向來流二維流動參數(shù)的圓柱八孔壓力探針，適用于測量航空發(fā)動機(jī)、壓氣機(jī)、風(fēng)扇等在逼喘過程中葉片排進(jìn)口、出口、級間存在回流的二維復(fù)雜流場。
背景技術(shù)：
壓力探針，如三孔壓力探針、五孔壓力探針、七孔壓力探針等，以其結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)實(shí)耐用、易于操作等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵等內(nèi)流場測量。三孔壓力探針用于測量二維流動參數(shù)，五孔壓力探針和七孔壓力探針用于測量三維流動參數(shù)。但三孔壓力探針和五孔壓力探針測量來流方向的范圍受到限制，一般不超過±45°。七孔壓力探針測量來流角度范圍一般也不超過±70°。
在測量來流方向不明的流場時，如果這些探針安裝時沒有大致對準(zhǔn)來流方向，超過探針有效的角度測量范圍，那么雖然從壓力感受孔測量獲得數(shù)據(jù)，但沒法計(jì)算出來流方向、總壓、靜壓等流動參數(shù)。
當(dāng)被測流場存在回流時，常用的三孔壓力探針、五孔壓力探針或七孔壓力探針無法完成準(zhǔn)確的測量，尤其是航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓氣機(jī)、風(fēng)扇、壓縮機(jī)、渦輪、風(fēng)機(jī)、泵等復(fù)雜內(nèi)流場的測量，缺乏工程實(shí)用的能兼顧測量回流的壓力探針技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是：針對航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、壓縮機(jī)、渦輪、風(fēng)機(jī)、泵等復(fù)雜內(nèi)流場測量中，缺乏工程實(shí)用的能兼顧測量回流的壓力探針技術(shù)，發(fā)明一種測量任意方向來流二維流動參數(shù)的圓柱八孔壓力探針，能測量出航空發(fā)動機(jī)、壓氣機(jī)、風(fēng)扇等在逼喘過程中葉片排進(jìn)口、出口、級間存在回流的二維復(fù)雜流場偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓、馬赫數(shù)。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
1、一種測量任意方向來流二維流動參數(shù)的圓柱八孔壓力探針，其特征在于：包括探針頭部(1)、支桿(2),所述探針頭部(1)為圓柱體結(jié)構(gòu)，在其圓柱面上沿周向均勻開有8個互不相通的壓力感受孔(3)，相鄰2個壓力感受孔(3)的中心線夾角為45°，這8個壓力感受孔(3)的中心線在同一個平面上，該平面與探針頭部(1)圓柱體軸線垂直，8個壓力感受孔(3)與8根引壓管(4)封裝在探針頭部(1)內(nèi)的一端各自連通。
2、進(jìn)一步，探針支桿(2)為圓柱體，其內(nèi)部開有圓型通道，探針頭部(1)內(nèi)封裝的8根引壓管(4)經(jīng)探針支桿(2)內(nèi)通道，由探針尾部引出。
3、進(jìn)一步，探針頭部(1)的8個壓力感受孔(3)圓心所在的平面，距探針頭部(1)頂面(5)距離不小于1毫米。
4、進(jìn)一步，探針頭部(1)的8個壓力感受孔(3)直徑為0.2毫米至1毫米。
5、進(jìn)一步，探針頭部(1)直徑為4毫米至8毫米，長10毫米至50毫米。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明經(jīng)過校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，在已知來流總壓、靜壓和來流方向的條件下，獲取圓柱八孔壓力探針在不同來流方向情況下八個壓力感受孔數(shù)據(jù)，整理出總壓特性、靜壓特性和偏轉(zhuǎn)角特性三種曲線。實(shí)際測量時，圓柱八孔壓力探針測到八個壓力感受孔感受到的壓力數(shù)據(jù)，依據(jù)圓柱八孔壓力探針的3種特性曲線，換算獲得被測流場的總壓、靜壓、馬赫數(shù)及偏轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的圓柱八孔壓力探針可以達(dá)到以下技術(shù)效果：
1、探針安裝后，測量時不需要再調(diào)整探針安裝角度。
2、能測量出流動方向不明、流動方向變化較大、探針安裝后沒法調(diào)整安裝角度、存在回流場合下的來流偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓、馬赫數(shù)。
可以應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)、壓氣機(jī)、風(fēng)扇等在逼喘過程中葉片排進(jìn)口、出口、級間存在回流的二維復(fù)雜流場的測量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的測量任意方向來流二維流動參數(shù)的圓柱八孔壓力探針的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中：1-探針頭部，2-探針支桿，3-壓力感受孔，4-引壓管，5-頂面。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(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任意方向來流二維流動參數(shù)的圓柱八孔壓力探針，包括探針頭部(1)、支桿(2)，探針頭部(1)為圓柱體結(jié)構(gòu)，在其圓柱面上沿周向均勻開有8個互不相通的壓力感受孔(3)，相鄰2個壓力感受孔(3)的中心線夾角為45°，這8個壓力感受孔(3)的中心線在同一個平面上，該平面與探針頭部(1)圓柱體軸線垂直，8個壓力感受孔(3)與8根引壓管(4)封裝在探針頭部(1)內(nèi)的一端各自連通。
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8根引壓管(4)經(jīng)探針支桿(2)內(nèi)通道，由探針尾部引出。
探針頭部(1)的8個壓力感受孔(3)圓心所在的平面，距探針頭部(1)頂面(5)的距離為2毫米。
探針頭部(1)的8個壓力感受孔(3)直徑為0.4毫米。
探針頭部(1)直徑為4毫米，長40毫米。
本發(fā)明經(jīng)過校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，在已知來流總壓、靜壓和來流方向的條件下，獲取圓柱八孔壓力探針在不同來流方向情況下八個壓力感受孔數(shù)據(jù)，整理出總壓特性、靜壓特性和偏轉(zhuǎn)角特性三種曲線。實(shí)際測量時，圓柱八孔壓力探針測到八個壓力感受孔感受到的壓力數(shù)據(jù)，依據(jù)圓柱八孔壓力探針的3種特性曲線，換算獲得被測流場的總壓、靜壓、馬赫數(shù)及偏轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。能測量出航空發(fā)動機(jī)、壓氣機(jī)、風(fēng)扇等在逼喘過程中葉片排進(jìn)口、出口、級間存在回流的二維復(fù)雜流場偏轉(zhuǎn)角、總壓、靜壓、馬赫數(shù)，也適用于測量來流方向不明、來流方向變化較大、探針安裝后沒法調(diào)整安裝角度、存在回流的二維復(fù)雜流場。