三孔跨音速压力探针的制作方法

三孔跨音速压力探针，通过校准得到校准曲线以后，实验测得的三孔压力依据校准曲线能够准确的得到流场的总压、静压、马赫数以及气流偏转角。三孔跨音速探针不仅适用于亚音速，还能在超音速中使用，适用于发动机内的跨音速流场的测量，也同样适用于其他的跨音速流场。

背景技术：

对流场信息的采集存在很多方法，PIV、LDV、热线、探针等等。探针以其结构简单，结实耐用，易于操作等优点使用广泛。传统的压力探针如三孔探针、五孔探针、七孔探针等等被广泛应用于流场的测量。随着航空发动机的发展，超音速气流在压气机内部出现的更加频繁。传统的压力探针虽然能用于超音速气流的测量，但是效果并不理想。在测量超音速气流或者临近音速时，使用这些探针主要存在两个问题，一是由于超音速测量时探针前会出现激波，存在总压损失，对流场的影响也很大，二是来流速度较大时探头受到的阻力比较大，对探头的强度有较高的要求。传统的压力探针虽然能够在超音速流场中使用，但是使用较少。现如一般采用总压探针和方向探针分别测量总压和气流偏转角。一种专门用于跨音速流场测量的压力探针是很有必要的。本发明的三孔跨音速压力探针能很好地减弱探针前的激波和探头所受的阻力，并且同时测量流场的总压、静压、马赫数和气流偏转角等信息。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是：同时测得跨音速流场中总压、静压、马赫数和气流偏转角数据，对流场具有更小的影响和探头受到更小的阻力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：探头制成尖劈的柱体结构和一个圆台的组合，尖劈柱体结构与圆台上底面相接，圆台下底面与探针支杆相接，探头尖劈前为圆弧面连接尖劈的两个面，尖劈后也是圆弧面，两圆弧共圆心。通过吹风校准获取探针的总压、静压、和气流角的特性曲线，实验时根据所测量的三孔压力和特性曲线准确的获得流场的总压、静压、马赫数以及气流角。

与现有技术相比，采用本发明设计的三孔跨音速压力探针可以达到以下技术效果：

1.同时测得跨音速流场中总压、静压、马赫数和气流偏转角数据。

2.探头所受的阻力更小，能够更加结实耐用，不易吹弯。

3.探针前的激波更弱，流场总压损失减小，探针对被测流场的影响更小。

附图说明

图1是三孔跨音速压力探针的三维结构示意图，图中1为探针探头，能够很好地减弱激波和探针所受的阻力，图中2为探针的支杆。

图2是三孔跨音速压力探针的内部三维结构示意图，图中3为引压管。

图3是探针探头的局部示意图，图中7为探针的引压中孔，8为探针的左引压孔，9为探针的右引压孔，4为探头的前圆弧面，5、6分别为探头尖劈结构的左、右面。

图4是三孔跨音速压力探针的左视示意图，由前圆弧和后圆弧以及尖劈的两个面组成，前圆弧面和后圆弧面为同一圆上的圆弧面。在前圆弧面中间开一个引压中孔，尖劈的左右两侧的同样位置各开一个引压左孔和引压右孔。

具体实施方式

如图1所示将探针探头安装在探针支杆上，将探头制成尖劈和圆台相接的形状，尖劈前后都为圆弧面。在探头的前圆弧上开一个引压孔，在探头尖劈左右两侧面上相同的位置各开一个引压孔，如图3所示。三孔的压力由引压管沿着探针支杆引出，如图2所示。这样探头不仅受的气动阻力小，保证探针的结实可靠，也能减弱探针前的激波强度，减小探针对流场的影响。