[发明专利]一种实验用多排测压耙装置

说明书

本发明公开了一种实验用多排测压耙装置，安装在待测模型的表面，包括多个具有整流效应的单排测压耙，所述单排测压耙分布安装在待测模型表面的边界层速度型分布相同的区域；相邻的单排测压耙沿待测模型表面展向分布；所述单排测压耙包括总压排管，所述总压排管由一排通气管组成；所述总压排管与待测模型之间设置有分隔块，所述分隔块的高度随单排测压耙的分布呈梯度分布。本发明比传统测压耙实验装置的有效测点间隔更小，从而保证单位长度内测试数据更多，有效提高了边界层测量的空间分辨率；本发明降低了单排测压耙的几何外形对流场的干扰，从而使测试数据更加准确。

技术领域

本发明属于流体力学实验测试装置的技术领域，具体涉及一种实验用多排测压耙装置。

背景技术

当空气或水等流体流过物体表面时，物体表面附近始终存在一层速度分布不均匀的薄层区域，称之为边界层。在边界层内部区域，流体粘性起主导作用，在边界层以外区域，流体粘性影响较弱。研究结果显示，边界层内部流场区域的速度分布对于整个空间流场具有重要影响，并关系到内埋武器舱、飞机进气道等布局方案的优化以及设备性能的提高，故而边界层区域的速度分布测量具有重要意义(刘俊，杨党国，王显圣，等.湍流边界层厚度对三维空腔流动的影响[J].航空学报，2016，37(2):475-483.)。

目前，边界层区域的速度分布通常采用测压耙进行测量，测压耙实验装置由垂直于物体表面并且正对来流方向的一排通气管组成，通气管所测来流总压与物体表面静压之比对应边界层区域的速度分布，通气管之间的间隔决定了边界层区域速度分布测试的空间分辨率。传统测压耙为单排通气管，为了保证测量数据的准确性，通气管内径要远大于圆管内部粘性影响区域，以保证圆管的通气性良好，避免管内气流不通造成的数据失真。

传统测压耙实验装置主要存在三点不足，一是由于通气管的管壁存在厚度，通气管外径大于其内径，因此每相邻通气管的间隔最小为圆管外径，导致传统测压耙测量的边界层区域速度分布的空间分辨率受到圆管外径限制；二是传统测压耙通气管之间距离无法取得，否则通气管之间会对彼此测试数据产生干扰，进一步限制了测试数据空间分辨率的提高，三是传统测压耙的矩形迎风面对流场存在干扰，从而影响了测压耙测试数据的准确性。因此传统测压耙实验装置限制了边界层速度分布空间分辨率的提高，也限制了测压耙实验装置在内埋武器舱、飞机进气道等设备的布局优化设计中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实验用多排测压耙装置，包括多个单排测压耙，所述单排测压耙分布安装在待测模型的表面的边界层速度型分布相同的区域；相邻的单排测压耙沿待测模型的表面展向分布；所述总压排管与待测模型之间设置有分隔块，所述分隔块的高度随单排测压耙的分布呈梯度分布；通过在待测模型的表面合理分布单排测压耙，提高了待测模型的边界层区域的速度分布的测试分辨率。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种实验用多排测压耙装置，包括多个具有整流效应的单排测压耙，所述单排测压耙分布安装在待测模型的表面的边界层速度型分布相同的区域；相邻的单排测压耙沿待测模型的表面展向分布；所述单排测压耙包括总压排管，所述总压排管由一排通气管组成；所述总压排管与待测模型之间设置有分隔块，所述分隔块的高度随单排测压耙的分布呈梯度分布。

从流体力学角度分析，相邻单排测压耙的之间的间距不应小于整个测压耙高度，否则会影响单排测压耙的测量数据准确性。该理论为现有技术且不是本发明的改进点，故不再赘述。

所述单排测压耙的总压排管中的通气管的高度不同，不同的单排测压耙的通气管的高度不同使得测试数据点不同，增加了测试数据点的密度，从而实现提高待测模型的同一边界层速度型分布区域的测试数据的分辨率提高。

为了提高单排测压耙数据的分辨率，除第1个单排测压耙外，其余单排测压耙总压排管与模型表面之间设置有分隔块，所述分隔块的高度随单排测压耙的分布呈梯度分布，从而提高多排测压耙的测试分辨率；所述单排测压耙安装在待测模型的表面的边界层速度型分布相同的区域；相邻的单排测压耙沿待测模型的表面展向分布。