[发明专利]一种利用支杆吹气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针

说明书

本发明属于流场压力测试技术领域。本发明公开了一种利用支杆吹气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：包含探针头部、支杆、供气管、接嘴；所述探针头部与支杆焊接；探针头部与引压管相连，引压管封装于支杆内部，与焊接在支杆上的接嘴连接；所述接嘴为圆柱状结构，焊接在支杆的侧面或者顶端，起密封作用；所述支杆为封闭式结构，面向来流，背部开单列或多列圆孔，孔与供气管相连或者相通；所述供气管与焊接在支杆上的接嘴连接。通过控制支杆的吹气量，降低了探针支杆尾迹造成的堵塞效应。与现有的探针相比，本发明通过支杆表面的圆孔吹气可以减弱插入式探针对被测流场的干扰。

技术领域

本发明属于流场压力测试技术领域，涉及流场稳态压力的测量装置，具体涉及一种利用支杆吹气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针。

背景技术

目前在内流试验测试中，比如对压气机、涡轮、风扇、风机等进口、出口、级间气流方向、总压、静压、速度等流场参数的测量，经常采用插入式的稳态压力探针获取上述性能参数和流场特性。

由于这些插入式的压力探针需要支杆支撑，而支杆会对被测流场产生一定的干扰，造成流动掺混损失、流动堵塞，严重时甚至影响试验件的正常运行。例如，当探针插入小尺寸压气机进口进行测量时，探针支杆尾迹会造成相对严重的堵塞，引发压气机提前失速甚至喘振。利用插入式稳态压力探针测量叶轮机内流场参数时，支杆尾迹会产生堵塞效应，干扰被测流场的流动特性，影响下游流场参数的测量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：利用插入式稳态压力探针测量叶轮机气流方向、总压、静压、速度等流场参数时，支杆尾迹会产生堵塞效应，干扰被测流场的流动特性，影响下游流场参数的测量。本发明是一种利用支杆吹气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，通过支杆表面的圆孔吹出气体，减小探针支杆的堵塞效应，减弱插入式探针对被测流场的干扰。

为了解决上述技术难题，本发明的设计方案为：

1.一种利用支杆吹气减小支杆堵塞效应的稳态压力探针，其特征在于：包含探针头部(1)、支杆(2)、供气管(5)、接嘴(6)；所述探针头部(1)与支杆(2)焊接；探针头部(1)与引压管(3)相连，引压管(3)封装于支杆(2)内部，与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接；所述接嘴(6)为圆柱状结构，焊接在支杆(2)的侧面或者顶端，起密封作用；所述支杆(2)为封闭式结构，面向来流，背部开单列或多列圆孔(4)，孔(4)与供气管(5)相连或相通；所述供气管(5)与焊接在支杆(2)上的接嘴(6)连接。

2.进一步，探针头部(1)可以为单孔、三孔、四孔、五孔、七孔等压力探头。

3.进一步，探针支杆(2)截面可以为圆形、腰形、尖劈形结构。

4.进一步，如果支杆(2)背部开多列圆孔(4)，两列孔(4)之间的夹角为0°～180°。

5.进一步，探针支杆(2)表面的一列圆孔(4)，孔径为0.1～2mm，每个孔(4)的孔径可以相同也可以不同。

6.进一步，探针支杆(2)表面的一列圆孔(4)，两孔(4)之间的距离为2～20mm，圆孔(4)沿轴向可以均匀排布也可以不均匀排布，每列孔(4)的个数可以根据支杆(2)的测量长度而定。

7.进一步，供气管(5)伸入到支杆(2)内部，直径为0～3mm，供气管(5)可以为单根或多根。

8.进一步，供气管(5)和圆孔(4)相连，并且一一对应，供气管(5)与圆孔(4)相通，供气管(5)吹气端可以位于支杆(2)顶端至底部的任何位置。

9.进一步，接嘴(6)可以焊接在支杆(2)侧面，与支杆夹角为0°～90°，也可以垂直焊接在支杆(2)顶端，长度为0～30mm。

本发明经过校准实验，在已知来流压力、和方向的条件下，可以控制气体吹出量，减小探针支杆的堵塞效应，减弱插入式探针对被测流场的干扰。