一种风洞动态压力测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风洞动态压力测量装置及测量方法，排架上设置有放置槽，排架的一侧面设置有若干安装孔，安装孔与放置槽连通，安装孔与探针的一端可拆卸连接，排架的另一侧面与内部中空的支撑杆连接，支撑杆与排架连接。本装置具备研究参考探针、测量探针两者之间间距对风洞脉动压力测试的影响；本装置具备研究传感器前端不同长度空腔对风洞脉动压力测试的影响；同时本装置还兼顾风洞总、静压脉动压力测试的能力。本装置小巧，适用于各类风洞脉动压力测试的影响，有效保证了风洞动态压力流场高精度、高响应频率及流场干扰小的严苛需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
一种风洞动态压力测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及风洞测试，具体涉及一种风洞动态压力测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]在超声速飞行器设计中，边界层转捩位置是一个重要参数，对于下一代超声速机动和隐身的飞行器，边界层转捩特性尤为重要。低湍流度、低噪声超声速风洞也称“寂静”超声速风洞，是研究超声速条件下边界层转捩的必要设备，其流场湍流度需达到飞行器在巡航高度的空气湍流度的水平。
[0003]“寂静”超声速风洞流场中存在静压脉动很小的区域称为“寂静”区，“寂静”特性指的就是静压脉动值很小的这种特征。目前，风洞中的流场参数测量通常是采用气动探针来实现。将气动探针置于风洞流场中，通过探针上的引压孔来获取风洞流场的气压，并使用引压管将气压引出到洞体外，然后，在洞体外部配置具有压力传感器、放大器与数据采集器的测量系统对气压数据进行采集与处理，从而实现风洞流场参数的测量。
[0004]但现有的测量装置及方法存在以下问题：
[0005]1、不能实现风洞不同横向位置动态压力测量、参考探针与测量探针之间间距对测试的影响探究。
[0006]2、“寂静”超声速风洞流场动态压力测量试验引入的干扰太大，难以保证动态压力测量的精度；
[0007]3、不能同时对静压的脉动和风洞总压的脉动进行测量；
[0008]4、不能实现探针前端不同长度空腔对测试的影响探究。

技术实现思路

[0009]本专利技术的一个目的在于提供一种风洞动态压力测量装置及测量方法，通过探针与排架的设置使本装置能够实现风洞不同横向位置动态压力测量、参考探针与测量探针之间间距对测试的影响探究。
[0010]该目的采用以下技术方案实现：
[0011]现有的测量装置包括探针和排架，通过探针和排架的连接实现对风洞动态压力的测量，但其测量情况单一，不能实现多种情况下对风洞动态压力测量的影响探究，因此本专利技术人在此基础上研发了一种测量装置，该装置包括测量探针、参考探针和排架，排架上设置有放置槽，排架的一侧面设置有若干安装孔，安装孔与放置槽连通，安装孔与探针的一端可拆卸连接，排架的另一侧面与内部中空的支撑杆连接，支撑杆与排架连接。在使用时，可通过将测量探针和参考探针连接在排架不同位置的安装孔上，实现参考探针、测量探针间距对脉动压力测试的影响，同时实现风洞不同横向位置动态压力测量。
[0012]进一步的，在测量时，通常都是对风洞静压的脉动测量，较少有对风洞总压的脉动测量，本装置将测量探针设置为可拆卸连接的测量探针前段和测量探针后段，需要测量静压进行测量时，将测量探针前段更换为静压前段，需要测量总压时，将测量探针前段更换为
总压前段。静压前段和总压前段均设置有气流感受腔，测量探针后段设置有连通的内腔和用于安装差压传感器的第一安装腔，测量探针后段与测量探针前段连接时，气流感受腔与第一安装腔连通。
[0013]对于静压前段而言，静压前段的前端的侧面设置有倒角，气流感受腔为沿静压前段周向均布开设四个通孔，静压前段的后端设置有内腔，内腔与四个通孔均连通，且静压前段与测量探针后段连接时，第一安装腔与四个通孔及静压前段内腔连通。
[0014]对于总压前段而言，总压前段的前端的侧面设置有倒角，总压前段的后端设置有内腔，气流感受腔为设置在前端的凹槽，且凹槽与后端的内腔连通，其前段的凹槽用于感受气流。总压前段与测量探针后段连接时，第一安装腔与总压前段的凹槽及后端的内腔连通。
[0015]因此根据需要替换测量探针前段，可实现对静压的脉动和风洞总压的脉动的测量。
[0016]更进一步的，测量探针前段和测量探针后段之间连接有测量调整环。测量调整环位于测量探针前段和测量探针后段之间的连接处，数量若干，用于调整测量探针前段内腔长度。当需要对探针前端不同长度空腔对测试的影响进行探究时，可通过调节调整环的数量进行探究。
[0017]在上述结构中，参考探针的结构与测量探针的结构相互匹配，参考探针包括可拆卸连接的参考探针前段和参考探针后段，参考探针前段设置有气流感受腔，参考探针后段设置有内腔，参考探针前段和参考探针后段连接时，气流感受腔与内腔连通。参考探针前段和参考探针后段之间连接有参考调整环。参考探针与测量探针结构类似，主要区别在于参考探针各段长度小于测量探针，且参考探针后段无用于安装差压传感器的第一安装腔，即参考探针的内腔为等截面通孔，无安装台阶。
[0018]优选的，安装孔的一端与探针连接，安装孔的另一端与转接头连接，所述转接头用于连接探针和三通管。三通管的设置再配合测量方法的使用，能够使本装置在探针前端不同长度空腔对测试的影响，以及对静压的脉动和风洞总压的脉动进行测量时，可以直接更换测量探针前段、参考探针前段以及增减测量调整环和参考调整环，不需要调整排架内线缆、气管的连接。
[0019]具体的，该测量方法包括以下步骤：
[0020]将测量探针和参考探针的一端分别连接在排架的安装孔上；放置槽内设置有用于安装绝压传感器的安装槽。将三通管连接在连接有参考探针的安装孔上；将测量探针内的差压传感器的气管、绝压传感器气管分别连接在三通管的两个端口上；差压传感器线缆、绝压传感器的线缆通过支撑杆内部引出。
[0021]这样在调整时直接调整测量探针前段、参考探针前段或增减测量调整环和参考调整环即可，操作更加便捷。
[0022]另一方面，本装置的探针的直径小于或等于5mm。排架宽度小于或等于70mm，高度小于或等于10mm。本装置结构小巧，适用于各类风洞(含总、静压)脉动压力测试的影响，特别在小型超声速风洞中优势更为突出。在测量过程中，能够有效避免测量装置本身产生的干扰引入，进一步提高“寂静”超声速风洞流场动态压力测量的精度。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0024]本专利技术一种风洞动态压力测量装置及测量方法，本装置具备研究参考探针、测量
探针两者之间间距对风洞(含总、静压)脉动压力测试的影响；本装置具备研究传感器前端不同长度(或高度)空腔对风洞(含总、静压)脉动压力测试的影响；同时本装置还兼顾风洞总、静压脉动压力测试的能力。本装置小巧，适用于各类风洞(含总、静压)脉动压力测试的影响，有效保证了风洞动态压力流场高精度、高响应频率及流场干扰小的严苛需求。
附图说明
[0025]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0026]图1为实施例1中本装置结构示意图；
[0027]图2为实施例1中排架结构示意图；
[0028]图3为实施例2中测量探针结构示意图；
[0029]图4为实施例2中参考探针结构示意图；
[0030]图5为实施例2中静压前段结构示意图；
[0031]图6为实施例2中总压前段结构示意图；
[0032]图7为实施例3中测量探针和参考探针分别连接有测量调整环和参考调整环结构示意图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风洞动态压力测量装置，包括探针和排架，其特征在于，所述探针包括测量探针(8)和参考探针(9)，本装置还包括排架(1)，排架(1)上设置有放置槽(2)，排架(1)的一侧面设置有若干安装孔(3)，安装孔(3)与放置槽(2)连通，安装孔(3)与探针的一端可拆卸连接，排架(1)的另一侧面与内部中空的支撑杆(10)连接，支撑杆(10)与排架连接。2.根据权利要求1所述的一种风洞动态压力测量装置，其特征在于，测量探针(8)包括可拆卸连接的测量探针前段(81)和测量探针后段(83)。3.根据权利要求2所述的一种风洞动态压力测量装置，其特征在于，测量探针前段(81)和测量探针后段(83)之间连接有测量调整环(82)。4.根据权利要求1所述的一种风洞动态压力测量装置，其特征在于，参考探针(9)包括可拆卸连接的参考探针前段(91)和参考探针后段(93)。5.根据权利要求4所述的一种风洞动态压力测量装置，其特征在于，参考探针前段(91)和参考探针后段(93)之间连接有参考调整环(92)。6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芳，易星佑，彭强，温乾，张云强，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：