一种风洞中的模型的表面压力的测量装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种风洞中的模型的表面压力的测量装置及其使用方法，包括内部设置有液体的连接管和用于测量所述液体底部压力的测压模块；所述连接管的一端用于连接设置于模型的表面的测压孔，所述连接管的另一端与所述测压模块相连，其中，所述连接管与所述测压孔相连通。该风洞中的模型的表面压力的测量装置具有以下优点：可以应用在高速风洞中，提高测量频响；能够测量模型表面局部小范围的压力，提高测量分辨率。

A Measuring Device for Surface Pressure of Model in Wind Tunnel and Its Application

【技术实现步骤摘要】
一种风洞中的模型的表面压力的测量装置及其使用方法
本专利技术涉及风洞
，尤其涉及一种风洞中的模型的表面压力的测量装置及其使用方法。
技术介绍
利用风洞试验测量模型表面的压力，目前常用的方法包括压力应变片测量法和压力敏感漆测量法。压力应变片测量法，是将压力应变片直接贴到模型表面，通过气体压力变化而产生的应变，利用其电阻值的变化测量气体压力。压力敏感漆(PressureSensitivePaint,PSP)测量法，是将一种因压力变化而产生颜色变化的特殊漆涂到模型表面，可在接近传统压力测量精度的前提下，获得测量模型表面大面积压力分布。但现有技术存在以下缺陷：压力应变片测量法中，使用的压力应变片的表面积都比较大，测量得到的压力值为压力应变片所覆盖的区域的平均值，而无法获得局部小范围的压力值；PSP测量法会因为涂料的温度效应，导致其在高超声速流动条件下的应用难度大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种风洞中的模型的表面压力的测量装置及其使用方法，用以解决现有技术中压力应变片测量法和压力敏感漆测量法所存在的缺陷。为解决上述问题，本专利技术提供了：一种风洞中的模型的表面压力的测量装置，包括内部设置有液体的连接管和用于测量所述液体底部压力的测压模块；所述连接管的一端用于连接设置于模型的表面的测压孔，所述连接管的另一端与所述测压模块相连，其中，所述连接管与所述测压孔相连通。作为上述技术方案的进一步改进，所述测压模块包括压力扫描阀，所述压力扫描阀上设置有压力传感器；所述液体的底部与所述压力传感器的感应部位相接触。作为上述技术方案的进一步改进，所述液体的液面与所述测压孔之间的间距大于0。作为上述技术方案的进一步改进，所述液体包括蒸馏水或甘油。作为上述技术方案的进一步改进，所述连接管为玻璃纤维管。作为上述技术方案的进一步改进，所述测压孔和所述测压模块均与所述连接管密封连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述连接管通过卡箍与所述模型和所述测压模块相连。作为上述技术方案的进一步改进，所述测压模块上设置有用于对其进行固定的固定件。作为上述技术方案的进一步改进，所述固定件包括螺栓。本专利技术还提供了：一种如上任一项所述的风洞中的模型的表面压力的测量装置的使用方法，包括如下步骤：将所述连接管与置于风洞中的所述模型相连，其中，所述连接管与所述测压孔相连通；调整所述测压模块的位置，并对所述测压模块进行固定，其中，所述测压模块位于所述模型的下方；风洞处于初始真空状态，通过真空压力计获得此时风洞中的压力值为P0，同时，还将所述测压模块归零并以此作为所述测压模块零点；开启风洞，通过所述测压模块获得所述测压孔的压力为P1，其中，P0与P1的和即为所述模型表面上测压孔对应的位置的实际压力值。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出一种风洞中的模型的表面压力的测量装置，包括内部设置有液体的连接管和用于测量液体底部压力的测压模块；连接管的一端用于连接设置于模型的表面的测压孔，连接管的另一端与测压模块相连，其中，连接管与测压孔相连通。将模型置于风洞内，气流流经模型的表面时，气体会通过模型的表面的测压孔进入或流出连接管，并由此产生压力的变化，此时，气体产生的压力会作用于液体。由于液体的不可压缩性，气体产生的压力便会通过液体实时传递至测压模块，由此使得测压模块能够快速、准确地测量出模型表面的压力。气流流入测压孔后，通过液体将压力传递至测压模块，测压模块测得的压力即为模型表面上测压孔对应的位置的压力值，由此使得测压模块可测得模型表面局部小范围的压力值，提高了测量的空间分辨率。由于压力扰动在液体内的传播速度快，所以，即使在高速风洞中，测压模块也可以在极短的时间内测量到模型表面的压力变化，由此实现压力的实时测量。该风洞中的模型的表面压力的测量装置具有以下优点：可以应用在高速风洞中，提高测量频响；能够测量模型表面局部小范围的压力，提高测量分辨率；能够实现模型表面压力的实时测量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了一种风洞中的模型的表面压力的测量装置的示意图；图2示出了一种风洞中的模型的表面压力的测量装置的使用方法的流程图。主要元件符号说明：100-连接管；200-测压模块；300-模型；400-测压孔；500-压力传感器；600-导柱。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。实施例一请参阅图1，在本实施例中，提出一种风洞中的模型的表面压力的测量装置，包括内部设置有液体的连接管100和用于测量液体底部压力的测压模块200。连接管100的一端用于连接设置于模型300的表面的测压孔400，连接管100的另一端与测压模块200相连。其中，连接管100与测压孔400相连通。在图1中，模型300位于风洞中，测压模块200位于风洞的外部，其中，箭头所示方向为风洞中的气流方向。气体(包括空气)分子间的间距比较大，当其受到挤压时，空气的体积会发生明显的变化。正是由于气体具有可压缩性，所以通过气体进行压力的传递时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，包括内部设置有液体的连接管和用于测量所述液体底部压力的测压模块；所述连接管的一端用于连接设置于模型的表面的测压孔，所述连接管的另一端与所述测压模块相连，其中，所述连接管与所述测压孔相连通。

【技术特征摘要】
1.一种风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，包括内部设置有液体的连接管和用于测量所述液体底部压力的测压模块；所述连接管的一端用于连接设置于模型的表面的测压孔，所述连接管的另一端与所述测压模块相连，其中，所述连接管与所述测压孔相连通。2.根据权利要求1所述的风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，所述测压模块包括压力扫描阀，所述压力扫描阀上设置有压力传感器；所述液体的底部与所述压力传感器的感应部位相接触。3.根据权利要求1所述的风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，所述液体的液面与所述测压孔之间的间距大于0。4.根据权利要求1所述的风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，所述液体包括蒸馏水或甘油。5.根据权利要求1所述的风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，所述连接管为玻璃纤维管。6.根据权利要求1所述的风洞中的模型的表面压力的测量装置，其特征在于，所述测压孔和所述测压模块均与所述连接管密封连...

【专利技术属性】
技术研发人员：田立丰，左彬，刘昆，蒋建平，徐春光，刘家夫，张翊，黄国瑜，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44