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气流压力的测量

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常见问题

1、气流压力的测量总压探针 (1). 什么叫总压? (2). 总压的测量方法 (3). 总压测量的关键 (4) .要求：总压管对气流方向越不敏感越好 (a). 孔口无毛刺，壁面光滑； (b). 要对准气流方向几种典型的总压管构造对于气流方向的不敏感性情况 (5). 总压管的不敏感性与气流速度的关系 (6). 风洞校准：孔口倒角不带套总压管的校准曲线气流压力的测量几种常见单点总压管的基本结构形式 d0.5mm; l/d 3;取60或90;不敏感角为 10 15 (1) L型总压管气流压力的测量几种常见单点总压管的基本结构形式 (D12-d2)/D2220%; 取60或90; c取00.5mm; a/D取12; D2/D取0.51；不敏感角为30 45 (2) 带套型总压管气流压力的测量几种常见单点总压管的基本结构形式 h2D；c尽可能保持c=R;不敏感角为15 25 (3) 球窝型总压管气流压力的测量几种常见多点总压管的基本结构形式 (1) 梳状总压管气流压力的测量几种常见多点总压管的基本结构形式 (2) 耙状总压管气流压力的测量总压探针设计时应考虑的因素

2、(1) 选取合适的结构型式； (2) 感受管的伸出长度； (3) 感受管之间的间距； (4) 利用发动机零件直接构成梳状总压管。气流压力的测量 (3) 附面层总压管 (1) 目的： (2) 有效中心与几何中心的关系：上式适用于速度梯度相对值气流压力的测量 (3) 附面层总压管附面层总压管的形式附面层总压管可以用来测附面层厚度几何尺寸要求： h=0.070.1mm H=0.120.18mm 测头距支杆最好超过2030mm 问题：感头截面为何做成鸭嘴形？气流压力的测量静压测量壁面静压孔 (1) 优点: 简单、方便，对气流干扰较小，设计合理的情况下，距有较高的精度。静压测量壁面静压孔 (2) 设计时应注意的问题 (a) 开孔直径与气流Ma数的影响一般取D=0.51.0mm 静压测量壁面静压孔 (2) 设计时应注意的问题 (b) 孔轴方向及小孔形状的影响孔口应光滑无毛刺，保持尖锐边，其轴线应与壁面垂直 (c) 开孔深度的影响：一般取h/D3 (d) 开孔位置：内壁局部光滑的直线段的壁面上 (e) 压力接嘴与试验器壁的连接方法：最好螺纹连接静压测量静

3、压管使用条件：当必须测量气流中某一点的静压，或是需要测量流路中某截面的静压分布时才使用静压管。静压测量静压管影响测量精度的因素 (1) 头部和后面支杆对流过静压孔气流的影响。静压测量静压管影响测量精度的因素 (2) 其它影响 (a) 雷诺数Re=5003105时，无影响； (b) 气流偏角影响管壁上的压力分布对策：多开孔并在开孔截面上均匀分布，一般至少2个； (c) 对Ma 0.7 的高压音速流场，采用锥形头部； (d) 为了减小静压管的轴向尺寸，支杆设计成扁形开孔尺寸：一般取0.30.4mm 为了获得静压场，也采用梳状和耙状静压管静压测量静压管风洞校准速度特性角度特性校准风洞校准风洞特点：提供均匀、稳定的流场，在自由射流核心区，气流的总压、静压和方向都是已知的要求：在喷管出口配备至少5个自由度的坐标架，使被校的各型探针可作X、Y、Z三向移动，并可绕两轴转动，即改变、角。作用：校准各种压力探针。气流压力的测量设计与使用压力探针时应注意的几个问题强度问题 (1) 确定安全系数作用在物体上的气动阻力M为：式中：Cx为阻力系数，对于圆柱形Cx=1.2，对于矩形Cx=1.3；F为探针的迎风面积如果探针是单支点悬壁梁安装方式，则 W为抗弯剖面系数，对于空心圆管如探针是双支点安装，则探针的安全系数为：气流压力的测量设计与使用压力探针时应注意的几个问题强度问题 (2) 确定最大挠度单支点最大挠度为： J为轴惯性距，对于空心圆管：双支点最大挠度为：气流压力的测量设计与使用压力探针时应注意的几个问题强度问题气流压力的测量设计与使用压力探针时应注意的几个问题自振频率确定自振频率：测压受感部加工好后，一般要在振动台上试验，实测其自振频率。气流压力的测量设计与使用压力探针时应注意的几个问题堵塞的影响 (1) 造成节流，改变发动机和部件性能； (2) 改变探针绕流，从而改变探针的特性，使其与校准时不同，造成测量误差。堵塞比：探针迎风面积与通道面积之比。问题：如何减少堵塞比？气流压力的测量设计与使用压力探针时应注意的几个问题临壁效应问题探针的定位当探针靠近壁面时，壁的存在改变了探针的绕流从而改变了探针的特性，使它与校准时的特性不同，带来测量误差。平面定位法和销钉定位法

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