本發(fā)明屬于航空發(fā)動機總溫測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及流場的總溫測量裝置，具體涉及一種九孔總溫測量探針。

背景技術(shù)：

發(fā)動機性能試驗測試中，需要測量氣流總溫，精確測量發(fā)動機中高速氣流總溫的關(guān)鍵在于是否能夠使氣流在測溫點迅速滯止，并且保證滯止罩內(nèi)的氣體進行快速熱交換?，F(xiàn)有總溫探針的滯止罩只朝向一個方向開孔，一般只有2個泄流孔，溫度傳感器表面熱交換不易充分，當來流方向偏離滯止罩朝向較大時，測溫部位不能充分滯止來流，容易產(chǎn)生總溫測量誤差，很難準確測量航空發(fā)動機氣流總溫。

航空發(fā)動機級間空間狹小，工況多、來流方向變化較大，有些工況還存在回流，傳統(tǒng)的總溫探針只能測量一定范圍方向的來流總溫，氣流不敏感角范圍小，很難準確測量發(fā)動機轉(zhuǎn)子出口來流方向變化較大、存在回流的氣流總溫。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有的總溫探針存在的上述問題，本發(fā)明提供一種九孔總溫測量探針，能準確測量發(fā)動機轉(zhuǎn)子出口來流方向變化較大、存在回流的氣流總溫。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

1、一種九孔的總溫測量探針，包括滯止罩(1)、絕熱密封件(2)、探針支桿(3)、溫度傳感器(4)、對流換熱孔(5)和測溫引線(6)。其特征在于：滯止罩(1)與探針支桿(3)連接，用于滯止氣流速度和加強熱交換，該滯止罩(1)上開有9個圓形對流換熱孔，沿滯止罩(1)軸向和周向方向分，絕熱密封件(2)用于固定溫度傳感器(4)。

2、進一步，滯止罩(1)采用鎳基合金材料制成，一端封口，另一端安裝絕熱密封件(2)用于隔熱、密封和固定安裝溫度傳感器(4)，滯止罩(1)和探針支桿(3)呈“—”型焊接，滯止罩(1)直徑2毫米至8毫米，滯止罩(1)外表面光潔度不低于3.2微米，探針支桿(3)直徑與滯止罩(1)直徑相同，外表面的光潔度不低于3.2微米。

3、進一步，滯止罩(1)開有9個對流換熱孔(5)，孔形狀為圓形，該孔開有30°至70°倒角，孔直徑為0.5毫米至2毫米，沿滯止罩(1)軸向方向，每3個對流換熱孔(5)有相同的軸向位置，9個對流換熱孔(5)沿3個不同的滯止罩(1)軸向位置分布，不同軸向位置的對流換熱孔(5)的軸向間距為1.1倍小孔直徑至3倍小孔直徑，在同一軸向位置處，3個對流換熱孔(5)周向方向分別間隔120°分布，9個對流換熱孔(5)有著不同的周向位置，9個對流換熱孔(5)在周向方向上間隔40°分布。

3、進一步，絕熱密封連接(2)件選用陶瓷材料，呈圓柱體，外徑與滯止罩(1)內(nèi)徑相同，通過粘接劑粘貼固定在滯止罩(1)的一端。中間打通孔，通孔直徑與溫度傳感器(4)直徑相同，通過粘接劑粘貼固定溫度傳感器(4)。

4、進一步，溫度傳感器(4)可以是k型、j型、t型等各種類型的熱電偶，也可以是熱電阻，測溫引線(6)通過探針支桿尾部引出。

本發(fā)明創(chuàng)造具有的優(yōu)點和積極效果是：

本發(fā)明創(chuàng)造了一種九孔總溫測量探針，滯止罩(1)分布9個對流換熱孔(5)，對流換熱孔(5)在滯止罩(1)軸向3個位置分布，周向分別間隔40°分布，該設(shè)計可以使該探針測量任意方向來流的總溫，具有較大的氣流不敏感角，對流換熱孔開有倒角，可以增大氣流不敏感角，尤其適用于測量任意來流方向、不明來流方向、工況較多、來流方向變化較大的流場總溫。溫度傳感器(4)測溫部位正對中間軸向位置的對流換熱孔(5)，使氣體充分與溫度傳感器(4)接觸，保證快速對流換熱，溫度傳感器(4)可以選用熱電偶或熱電阻，通過絕熱密封連接件(2)固定，可以有效的減少探針支桿(3)導熱對溫度傳感器(4)的影響。該探針結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，尺寸小，“一”型結(jié)構(gòu)使探針可以垂直插入空間狹小的流場，適用于測量航空發(fā)動機級間和轉(zhuǎn)子出口的流場。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有可以準確測量任意來流方向的流體總溫的特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的九孔總溫測量探針的截面示意圖。

圖2是本發(fā)明創(chuàng)造的滯止罩的a-a剖面示意圖。

圖3是本發(fā)明創(chuàng)造的滯止罩的b-b剖面示意圖。

圖4是本發(fā)明創(chuàng)造的滯止罩的c-c剖面示意圖。

其中：1-滯止罩，2-絕熱密封連接件，3-探針支桿，4-溫度傳感器，5-對流換熱小孔,6-測溫引線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明：

如圖1所示，本發(fā)明的九孔總溫測量探針包括滯止罩(1)、絕熱密封連接件(2)、探針支桿(3)、溫度傳感器(4)、對流換熱小孔(5)和測溫引線(6)，所述滯止罩(1)與探針支桿(3)連接并呈“—”型連接，其中滯止罩(1)直徑為5毫米，壁厚為1毫米，探針支桿(3)直徑為5毫米，壁厚為2毫米。溫度傳感器(4)固定在絕熱密封件(2)上，測溫引線(6)通過探針支桿(3)尾部引出。溫度傳感器(4)軸向位置與中間軸向位置的對流換熱孔(5)對應(yīng)。測量時，該總溫探針垂直放置在待測流場中。

如圖2所示為圖1中沿垂直沿軸向方向a-a截面示意圖，3個對流換熱孔(5)周向方向上呈120°分布。同樣圖3和圖4所示分別為在不同軸向位置處，垂直于軸向方向b-b截面示意圖和c-c截面示意圖，對流換熱孔(5)同樣在周向方向上呈120°分布。9個對流換熱孔(5)在周向方向上分別間隔40°分布，對流換熱孔(5)開有60°倒角，孔直徑為2毫米，相鄰截面軸向間隔為4毫米。

本發(fā)明實施例中介紹的一種九孔總溫測量探針，適用于測量任意來流方向、不明來流方向、工況較多、來流方向變化較大的流場總溫，尤其適用于航空發(fā)動機級間和轉(zhuǎn)子出口流場總溫的測量。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于航空發(fā)動機總溫測試技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種九孔總溫測量探針，由包括滯止罩、絕熱密封件、探針支桿、溫度傳感器、對流換熱孔和測溫引線組成。滯止罩沿軸向和周向共開有九個對流換熱孔，對流換熱孔沿滯止罩軸向的三個位置分布，周向方向間隔40°分布，可以測量任意來流方向氣流總溫，對流換熱小孔開有倒角，用于增大氣流不敏感角。溫度傳感器可以是各種類型的熱電偶或熱電阻，測溫引線由探針支桿尾部引出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該總溫探針可以精確測量任意來流方向、不明來流方向、工況較多、來流方向變化較大的流場總溫，尤其適用于測量航空發(fā)動機級間和轉(zhuǎn)子出口流場的總溫。

技術(shù)研發(fā)人員：馬宏偉;鄭春泰
受保護的技術(shù)使用者：北京航空航天大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.28
技術(shù)公布日：2017.07.11