Устройство для измерения полного и статического давления на выходе проточного канала аэродинамической модели

 

Изобретение относится к аэродинамике, в частности к процессам определения параметров полета летательных аппаратов или параметров потока в аэродинамических моделях, а именно к определению полного и статического давлений. Цель - повышение точности измерений. Устройство состоит из сопла 1 и гребенки 2 с приемниками 4 полного и статического давлений. Приемники 4 полного давления расположены от среза сопла 1 на расстоянии a - (1 - 2)d при их размещении от стенки сопла на расстоянии Δ=(0,5-1,0)d, а приемники 4 статического давления - посередине промежутка между пилонами, причем суммарная площадь загромождения сопла 1 составляет F_п/F_с < 0,02. 6 ил.

Изобретение относится к аэродинамике, в частности к процессам определения параметров полета летательных аппаратов или параметров потока в аэродинамических моделях, а именно к определению полного и статического давлений. Целью изобретения является повышение точности измерений давлений, а следовательно, и результатов экспериментов. На фиг.1 представлена схема устройства для измерения полного и статического давлений; на фиг.2-4 представлены экспериментальные отклонения статического давления и потерь полного давления от истинных значений в сопле в зависимости от расстояния между срезом сопла и приемниками, где Р, Р_о истинные статическое и полное давления в сопле; Р_с, Р_ос статическое и полное давление в присутствии гребенки P_o∞ полное давление в набегающем потоке; на фиг.5 экспериментальные отклонения статического давления в сопле от истинного в зависимости от загромождения сопла приемниками; на фиг. 6 представлены распределения статического давления на выходе из сопла в присутствии крестообразной гребенки, где P_∞ статическое давление. Устройство состоит из сопла 1, гребенки приемников полного давления 2 на пилонах 3 и приемников статического давления 4. Приемники полного давления расположены от среза сопла на расстоянии a= (1-2) d при их размещении от стенки сопла на расстоянии Δ (0,5-1) d, головные части приемников полного давления выполнены закругленными или коническими, а приемники статического давления расположены посередине промежутка между пилонами, причем суммарная площадь загромождения составляет F_п/F_с < 0,02. Работа устройства заключается в следующем. При протекании воздуха через сопло 1 приемники 2 воспринимают полное давление потока, а приемники 4 статическое давление. В зависимости от расстояния а (фиг.1) между приемниками 2 и соплом 1 в сопле 1 будет изменяться статическое давление. С уменьшением а величина статического давления возрастает и отклонение измеряемого статического давления от истинного при а 0 может достигать 5% В то же время чрезмерное отодвижение приемников от сопла, равно как и чрезмерное приближение приемников к стенке (уменьшение Δ), приводит к снижению измеряемого среднего полного давления в сопле из-за попадания в приемник слоя смешения потока из сопла со спутной струей. На фиг.2 видно, что отодвижение от сопла приемников не должно превышать одного-двух диаметров d при расстоянии Δ (0,5-1) d, соответственно. В этом случае потери полного давления Р_о измеряются с точностью не менее 1,5% Отодвижение приемников на четыре-шесть диаметров приводит к возрастанию потерь давления, что снижает точность измерения до ≈10% при звуковой скорости в сопле λ1. Приемники гребенки создают подпор давления в сопле. Чем большую площадь занимают приемники в сопле, тем значительнее ее влияние на статическое давление (фиг.3). Площадь загромождения F_п/F_с < <0,02 позволяет получать результат в измерении статического давления, отличающийся от истинного менее чем на 1% Загромождение F_п/F_c 0,05 приводит к изменению давлений на ≈13% Расположение приемников статического давления для обеспечения минимальных погрешностей измерения статического давления должно также соответствовать таким требованиям, чтобы на их показания не оказывало влияния близкое размещение приемников полного давления. На фиг. 6 приведены результаты эксперимента по измерению статического давления в сопле аэродинамической модели с крестообразной гребенкой, которые показывают, что истинное статическое давление воспринимается приемниками, расположенными посередине промежутка между пилонами гребенки.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛНОГО И СТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ПРОТОЧНОГО КАНАЛА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ, содержащее сопло и гребенку, на пилонах которой установлены приемники давлений, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, приемники полного давления расположены от среза сопла на расстоянии a = (1 - 2) d при их размещении от стенки сопла на расстоянии Δ= (0,5-1)d, головные части приемников полного давления выполнены закругленными или коническими, а приемники статического давления расположены посередине промежутка между пилонами, причем суммарная площадь загромождения сопла приемниками давления составляет F_п / F_с < 0,02, где d - диаметр приемника; F_п - площадь всех приемников; F_с - площадь сопла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6