[实用新型]一种复合型三孔压力-温度探针

说明书

一种复合型三孔压力‑温度探针，包含设置在探针杆体内部的三根压力测压管、两个总温热电偶、两根静压测压管和两个静温热电偶，探针杆体的前端为静参数段，探针杆体的中段连接引出段，过渡段连接探针头部和静参数段，三根压力测压管和两个总温热电偶的探测端设置在探针头部，两根静压测压管和两个静温热电偶的探测端设置在静参数段的侧壁，所有测压管和热电偶从引出段伸出。本实用新型在跨声速和超声速来流条件下实现对流场的总温、静温、总压、静压、马赫数、二维流速、气流的偏转角等气动参数的同时同地测量，可以有效地控制探针的几何尺寸，以免其尺寸过大而造成对流场的较大干扰。

技术领域

本实用新型涉及压力、温度和速度测试领域，尤其涉及一种复合型三孔压力-温度探针。

背景技术

气动探针是叶轮机械风洞实验中最主要和便捷的测量工具。目前，在平面叶栅风洞实验中普遍采用的三孔压力探针只能测量测点处的总压、静压、马赫数和气流的偏转角。如果想要获得气流的二维速度值，则还需要使用温度传感器测量当地气流的静温，这无疑影响了现行的三孔压力探针的使用。

对于低速和高亚声速叶栅风洞实验，大多数是在风洞的稳定段布置温度探针来测量气流温度，同时接受风洞稳定段到测量点之间气流较小的温度差降。然而，在跨、超声速来流条件下，由于在气动探针头部出现的激波结构会造成局部熵增，这导致气流的温度发生阶跃式突增，这时就必须测量同一测点处的压力和温度值。为了实现这个目的，目前广泛采用的是两种方法：一种是在同一测点处分别使气动压力探针和温度探针来测量气动参数，但不能够测得同一时间的气动参数；另一种是通过捆绑、焊接等方式将两根独立的压力探针和温度探针组合在一起，能够同时地测量气动参数。但是，这两根探针并不完全在同一空间位置上，并且组合探针的几何尺寸均大于普通的气动探针，会对流场造成较大的干扰。此外，有的总压-总温探针是将一根总温热电偶内嵌在总压测压管附近，这种方式虽然实现了同时同地的测量，但是总温热电偶的布置会影响探针偏转角特性的对称性，从而降低了整根气动探针的测量范围。

因此，现行的大多数的气动探针均无法获得同一空间点在同一时间的总温、静温、总压、静压、马赫数、二维流速、气流的偏转角等气动参数。

实用新型内容

本实用新型提供一种复合型三孔压力-温度探针，在传统三孔压力探针中内嵌总温、静温热电偶的复合型三孔压力-温度探针，在跨声速和超声速来流条件下实现对流场的总温、静温、总压、静压、马赫数、二维流速、气流的偏转角等气动参数的同时同地测量，可以有效地控制探针的几何尺寸，以免其尺寸过大而造成对流场的较大干扰。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种复合型三孔压力-温度探针，包含：设置在探针杆体内部的三根压力测压管、两个总温热电偶、两根静压测压管和两个静温热电偶，探针杆体的前端为静参数段，探针杆体的中段连接引出段，探针杆体的后端连接安装座定位块，过渡段连接探针头部和静参数段；

所述的三根压力测压管和两个总温热电偶的探测端设置在探针头部，所述的两根静压测压管和两个静温热电偶的探测端设置在静参数段的侧壁，所有测压管和热电偶从引出段伸出。

所述的测压头部的端部为尖劈形，尖劈的楔角角度为10°～30°。

所述的一根压力测压管和两个总温热电偶设置在测压头部的顶端尖劈处，压力测压管位于中间，两个总温热电偶对称位于压力测压管的两侧，其余两根压力测压管分别位于探针头部的顶端尖劈的两个侧壁。

所述的总温热电偶的探测端安装有滞止罩。

所述的过渡段为鸭嘴形规则体，该过渡段与探针头部相连的前端横截面是一个矩形，该过渡段与静参数段相连的末端横截面是一个圆形。

所述的两根静压测压管围绕静参数段的中心轴呈中心对称设置在静参数段的侧壁，两个静温热电偶围绕静参数段的中心轴呈中心对称设置在静参段的侧壁。

所述的静参数段的直径小于等于10mm。