一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，解决了测量时多测量单元安装调试复杂、易产生测量单元间相互干扰的问题。包括上平板段、竖直平板段和撑杆段，所述的上平板段可拆卸连接在竖直平板段上方，所述的竖直平板段的尾部一体化连接有撑杆段；所述的上平板段的上表面开有内嵌式动态压力传感器安装孔，所述的竖直平板段的头部由上至下依次设置有热线探针固定处、皮托压力探头第一固定处和皮托压力探头第二固定处，所述的竖直平板段内部设置有布线仓。本测量装置架具有拆装便捷及方便快速调整的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架
本专利技术属于风洞试验与测量
，具体涉及一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架。
技术介绍
风洞试验是空气动力学研究的重要手段之一，随着航空航天技术的发展，飞行器技术发展对风洞试验能力的要求原来越高，特别是针对超/高超声速边界层转捩等关键工程问题的深入研究发现，风洞试验环境与飞行环境的差异造成边界层转捩的准确预测极为困难，需要加深对地面试验设备试验流场环境的理解与认识，提高地面试验设备流场品质与数据修正能力。一座风洞建成后，必须对流场的静态和动态品质进行鉴定。其中，动态流场品质，即自由来流扰动的模态特征，是衡量风洞设计成功与否的重要指标。对于常规低速风洞，衡量其动态品质的参数是湍流度，即速度偏差的均方根。相对而言，超声速/高超声速风洞的流场结构复杂，其流场的动态品质定义更加困难。暂冲式高超声速风洞流场中存在由于整流装置、边界层和加热等造成的相互耦合存在的涡波、熵波和声波等扰动量。这些扰动量对风洞试验测量结果有严重影响，如层/湍流边界层的转捩、激波/边界层干扰模式、阻力系数测量等,但是其中的作用机理仍不明确，有待于进一步探索。尤其是超声速/高超声速流动下的边界层转捩问题，不同类型来流扰动子模态直接决定了转捩点位置及转捩波的类型，如涡波模态通常引起第一模态(Tollmien-Schlichtingwave)转捩，而声波模态则会导致第二模态(Mackwave)转捩。因此，准确测量超声速/高超声速风洞中自由来流扰动子模态，分析扰动来源及其量级，给出风洞扰动水平的量化评估，并在此基础上发展控制风洞扰动水平的技术方法，甄别不同扰动量在边界层转捩等典型物理过程中的影响量，形成风洞试验数据修正相关准则，提升地面试验设备模拟能力，对于超声速/高超声速风洞开展相关基础科学问题的研究至关重要。一般来说，风洞高速来流扰动测量往往需要分别布置热线、皮托探头、动态压力传感器等测量单元，现有的解耦测量装置架具有安装调试的过程繁杂，多测量单元间的相互干扰的缺点。
技术实现思路
基于以上不足之处，本专利技术的目的是提供一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，能够合理布置各测量单元的探头位置，适用于超声速/高超声速风洞来流温度场、速度场和压力场等多物理场脉动参数的解耦测量，解决了风洞高速来流参数脉动测量时多测量单元安装调试复杂、易产生测量单元间相互干扰的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，包括上平板段、竖直平板段和撑杆段，所述的上平板段可拆卸连接在竖直平板段上方，所述的竖直平板段的尾部一体化连接有撑杆段；所述的上平板段的上表面开有内嵌式动态压力传感器安装孔，所述的竖直平板段的头部由上至下依次设置有热线探针固定处、皮托压力探头第一固定处和皮托压力探头第二固定处，所述的竖直平板段内部设置有布线仓。本专利技术还具有如上技术特征：1、所述的上平板段头部为单面尖劈形。2、所述的竖直平板段的头部为双面尖劈形。3、本测量装置架还包括撑杆转接段，根据不同风洞撑杆机构，选择撑杆段与撑杆转接段进行连接。4、本测量装置架还包括上平板增高部件，根据不同来流马赫数需求，选择上平板段通过上平板增高部件与竖直平板段进行连接。本专利技术的优点及有益效果：通过合理的布局，避免了各测量单元间的相互干扰，测量装置架通过采用尖劈形特殊头部外形设计，实现了解耦测量装置对待测流场的无反射条件；撑杆段与竖直平板段为一体化结构，起到稳定支撑的作用。具有拆装便捷及方便快速调整的优点。附图说明图1是一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架的立体图；图2是一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架的主视图；图3是一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架的左视图；图中，1-上平板段、2-竖直平板段、3-撑杆段、4-布线仓、5-内嵌式动态压力传感器安装孔，6-撑杆转接段，7-热线探针固定处，8-皮托压力探头第一固定处，9-皮托压力探头第二固定处，10-上平板增高部件。具体实施方式结合附图1，给出以下实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步说明。实施例1如图1-3所示，一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，包括上平板段、竖直平板段和撑杆段，所述的上平板段可拆卸连接在竖直平板段上方，所述的竖直平板段的尾部一体化连接有撑杆段，起到稳定支撑的作用；所述的上平板段的上表面开有内嵌式动态压力传感器安装孔，所述的竖直平板段的头部由上至下依次设置有热线探针固定处、皮托压力探头第一固定处和皮托压力探头第二固定处，所述的竖直平板段内部设置有布线仓。所述的上平板段头部为单面尖劈形。所述的竖直平板段的头部为双面尖劈形。并且本装置架还包括撑杆转接段，根据不同风洞撑杆机构，选择撑杆段与撑杆转接段进行连接，通过更换撑杆转接段可实现风洞普适测量。并且本装置架还包括上平板增高部件，根据不同来流马赫数需求，选择上平板段通过上平板增高部件与竖直平板段进行连接，增高部件及皮托压力探头第二固定处适用于较低马赫数。实施例2本实施例应用于风洞超声速/高超声速来流流场多参数脉动测量，本测量装置架安装的测量单元包括内嵌式动态压力传感器、热线探针和皮托压力探头，三个测量单元同时合理的安装在本测量装置架上，具备同时测量来流速度脉动、总温脉动、总压及静压脉动的能力，其中来流速度脉动及总温脉动的测量由高速热线测量单元实现；总压脉动和静压脉动的测量分别由皮托压力探头和脉动压力传感器实现。测量使用时，将解耦测量装置架安装于风洞攻角机构前段，攻角机构调至0度，高速气流流经热线探针及皮托压力探头时，完成对来流速度脉动、总温脉动、总压脉动的测量；气流流经上平板脉动压力测量孔时，完成对静压脉动的测量；相对高速来流，马赫数大于3选用皮托压力探头第一固定处且不必安装竖直平板增高装置，对于相对低速来流，马赫数小于3采用皮托压力探头第一固定处并加上平板增高部件，测量过程中，在保证被测量流场空间近似相同的条件下，实现了三个测量单元间无激波相互干扰。对于不同风洞来流流场的测量，撑杆段后接相应撑杆转接段即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，包括上平板段、竖直平板段和撑杆段，其特征在于：所述的上平板段可拆卸连接在竖直平板段上方，所述的竖直平板段的尾部一体化连接有撑杆段；所述的上平板段的上表面开有内嵌式动态压力传感器安装孔，所述的竖直平板段的头部由上至下依次设置有热线探针固定处、皮托压力探头第一固定处和皮托压力探头第二固定处，所述的竖直平板段内部设置有布线仓。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，包括上平板段、竖直平板段和撑杆段，其特征在于：所述的上平板段可拆卸连接在竖直平板段上方，所述的竖直平板段的尾部一体化连接有撑杆段；所述的上平板段的上表面开有内嵌式动态压力传感器安装孔，所述的竖直平板段的头部由上至下依次设置有热线探针固定处、皮托压力探头第一固定处和皮托压力探头第二固定处，所述的竖直平板段内部设置有布线仓。


2.根据权利要求1所述的一种高速风洞多物理场脉动参数解耦测量装置架，其特征在于：所述的上平板段头部为单面尖劈形。
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【专利技术属性】
技术研发人员：贺帅，钱战森，刘中臣，辛亚楠，高亮杰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21