光羽流5沿如图1所示的X向。当外部存在y方向的气流时，发光羽流5将受外部气流的影响，向y向偏折。若发光羽流5的轴心成一条直线，表明发光羽流5的探测范围是均匀流场；若发光羽流5的轴心成弧线，表明流场具有速度分布，发光羽流5在某点断裂或发生不稳定现象，表明流场在该点发生分离。当外部流场沿X方向时，发光羽流5不产生偏折，但如果在羽流范围内流动发生分离，则发光羽流5在分离点发生断裂或不稳定。当外部流场沿X方向时，能够测量的流速上限将更高。若在垂直于X方向的平面内架设光学成像设备用于记录发光羽流5的形状，则最终可根据记录的结果判断流场结构。
[0026]通过本实施例提供的喷射式光谱探针，利用等离子体放电产生发光羽流，在流场作用下羽流将发生偏折，从而可以示踪当地流场，结构简单，不需要向流场中注入示踪烟雾粒子，不会对风洞造成污染，有效降低了实验成本，特别适用于大型风洞情况，在测量翼型或叶栅的附面层流场的风洞实验中有重要意义。
[0027]实施例二
[0028]如图2所示，本实施例提供了一种放电结构为单电极被介质阻挡型的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，该实施例提供的喷射式光谱探针与实施例一所述的喷射式光谱探针的区别之处在于:
[0029]于本实施例中，在喷管I的出口端处套接金属喷管，该金属喷管同时也充当与电源3的负极连接的环状电极2。也就是说，该放电结构为单电极被介质阻挡型结构。本实施例的喷射式光谱探针的实验过程与实施例一所述的喷射式光谱探针的实验过程相似，在此不再赘述。
[0030]实施例三
[0031]如图3是本实施例提供的一种翼型或叶栅附面层流场测量装置的结构示意图。通过并列布置多个与实施例一所述的喷射式光谱探针结构相同的喷射式光谱探针用于测量翼型或叶栅附面层的流场，在测量翼型或叶栅附面层流场的风洞实验中，由多个喷管上的喷孔同时喷射放电气体，接入电源，则放电气体在各喷管的出口端形成各测量点的发光羽流，各测量点的发光羽流发声不同的偏折，通过偏折方向可判定翼型或叶栅附面层的流场结构。
[0032]在测量翼型或叶栅附面层流场的风洞实验中，可通过改变喷管的直径和放电气体的流量，改变发光羽流的长度，从而调节发光羽流所能测量的流场的空间范围。
[0033]本申请用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针技术即可用实施例一或实施例二所述的单探针形式测量空间某点附近的流场，也可采用实施例三所述的多探针结构测量翼型或叶栅附面层流场结构。该光谱探针技术结构简单，运行成本低廉，不会对风洞造成污染，将对流场测量技术的发展具有重要意义。
[0034]以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:包括可喷射放电气体⑷的喷管(I)、套设在所述喷管⑴外部的两个环状电极⑵和分别与所述两个环状电极⑵电连接的电源(3)，当接通电源时，所述喷管(I)喷射的放电气体⑷放电产生等离子体，并在喷管(I)的出口形成能够在流场作用下发生偏折的发光羽流(5)，发光羽流(5)的偏折用于反映本地流场的大小和结构。
2.根据权利要求1所述的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:所述喷管(I)的侧壁上分布有多个喷孔，所述放电气体(4)由所述多个喷孔喷入所述喷管⑴内。
3.根据权利要求1或2所述的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:所述两个环状电极⑵的其中一个环状电极⑵与所述电源⑶的负极连接，另一个环状电极(2)与所述电源(3)的正极连接。
4.根据权利要求3所述的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:与所述电源(3)的负极连接的所述环状电极(2)接地。
5.根据权利要求1所述的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:所述两个环状电极(2)的其中一个环状电极(2)套接在所述喷管(I)的出口端处。
6.根据权利要求1所述的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:所述喷管(I)采用绝缘材料制成。
7.根据权利要求1所述的用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，其特征在于:所述放电气体(4)为氦气或氩气。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于测量翼型或叶栅表面流场的喷射式光谱探针，涉及实验空气动力学技术领域。该喷射式光谱探针包括可喷射放电气体的喷管、套设在喷管外部的两个环状电极和分别与两个环状电极电连接的电源，当接通电源时，喷管喷射的放电气体放电产生等离子体，并在喷管的出口形成能够在流场作用下发生偏折的发光羽流，用于反映本地流场的大小和结构。本申请利用等离子体放电产生发光羽流，在流场作用下羽流将发生偏折，从而可以示踪当地流场，结构简单，不需要向流场中注入示踪烟雾粒子，不会对风洞造成污染，有效降低了实验成本，特别适用于大型风洞情况，在测量翼型或叶栅的附面层流场的风洞实验中有重要意义。
【IPC分类】G01M9-06
【公开号】CN204575295
【申请号】CN201520303246
【发明人】李江, 王光秋, 蔡晋生, 汲生成
【申请人】中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心, 中国商用飞机有限责任公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月12日