五孔探针在气流速度测量中的应用
2021-03-04韩礼泽武锦涛代玉强
实验技术与管理 2021年1期
韩礼泽,武锦涛,代玉强
(大连理工大学 化工机械与安全系,辽宁 大连 116012)
气速是工程实践和实验研究关注的重要参数之一,在化工生产中最关注的物理量有流速(流量)、压力、温度等,在化工相关的试验中流速也是最重要的参数之一。在热力工程的试验研究中,更是经常需要对风速风向进行快速测量,以便在尽可能短的时间内确定空气动力特性。因此,在化工领域内,对流体速度进行准确测量对实验结果至关重要。而且在工程实践或实验研究中,经常会涉及高速流动(Ma>0.3),传统的测量方法存在一些弊端,需要对测量数据结果进行修正。
气流速度的测量方法有很多,但由于测量原理和仪器的限制,在高速气流测量中使用的主要有 PIV、PDPA、压差法等方法[1-3]。由于价格昂贵且对投入的粒子要求较高,限制了PIV和PDPA等测量方法在工程上的使用,而气动探针设备费用低、使用方便、结构简单,在相关领域应用十分广泛。
气动探针是一种利用气流绕流探针时的压力分布和各孔所测的压力差来测量总、静压进而计算流体方向、速度等的气动测量装置。早期出现的三孔探针主要用于测量二维流场,五孔探针可以用于测取三维流场总、静压和方向等复合气动参数,结构如图1所示(图中1-5为五孔探针五孔位置,α表示偏转角,β表示俯仰角)。五孔探针应用范围广泛,例如在航天航空领域中,飞机翼型附近的复杂流场,对相关流速的测量至关重要,在流体机械领域,对涡轮叶片尾缘处气流的流向参数测量[4-6],压缩机进出口气速的测量[7]等,都会利用五孔探针进行测量。……p>
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