平面气流的测量

楔形测压管
特点： 1、与圆柱型三孔复合测压管比较，它的 总压孔对气流偏斜角的敏感性要小些， 两方向孔对位置偏差的敏感性也小的多。 2、其表面出现激波时的临界Ma数比圆柱 三孔型和三管型的高。 3、气流Ma数越大，其楔角应越小。 4、楔角减小还有利于减少气流横向速度 梯度的影响，但却降低了测压管的灵敏 度。 5、它对俯仰角β的敏感性也较大。 缺点： 气流Ma数较小的时候，灵敏度较低。
• 每根测压管一般应有方向特性、总压特性 和速度特性三条校准曲线，常见型式的校 准曲线的基本原理都相同。
• 推荐的一组特性曲线 • 方向特性 • 总压特性 • 速度特性
������1 − ������3 ������α = = ������1 α 2������2 − ������1 − ������3
• 速度特性受气流Ma数影响较大，但在 Ma<0.3时，可不考虑Ma数的影响，即
������∗ − ������ ������υ = = ������3 α 2������2 − ������1 − ������3
• 当Ma>0.3时，可采用 • ������3 ������2 = ������ ������ ������∗ , α • ������1 ������2 = ������ ������ ������∗ , α
（α>0） （α≤ 0）
三管型复合测压管
• 三管型复合测压 管比圆柱三孔管 的头部小，可用 于气流Mɑ数更高、 横向速度梯度更 大的场合。
圆柱三孔测压管特性曲线
• 三管型复合测压管的特性和校准曲线与圆 柱型三孔复合测压管的类似。其不足是： 刚性较差；由于方向管斜角的存在，气流 较易产生脱流，在偏流角α较大时示值不 易稳定。
不对向测量
• 此方法不严格要求������1 =������3 。 • 把测压管垂直插入被测气流中，三孔迎着 气流，并尽量使气动轴线方向与气流方向 一致，记录三孔的压力������1 ，������2 ，������3 .据此查 的气流的方向。 • 节省测量时间，但是查表容易产生误差。
测压管孔号及校准角
• 气流方向与气动轴线的夹角叫气流偏角α。 气流方向在基准方向的左侧，此角取正号； 气流方向在基准方向的右侧，此角取负号。
• 圆柱Βιβλιοθήκη Baidu孔复合测压管只适用于测量平面气 流。 • 俯仰角β：当气流方向不平行于和测压管轴线
垂直的平面 时，气流方向和平面的夹角；β不 为零虽然不影响气流在上述平面内方向的测量， 但在测量气流的总压和静压时，会引起较大的误 差，
������∗ − ������2 ������0 = = ������2 α 2������2 − ������1 − ������3
������∗ − ������ ������υ = = ������3 α, ������������ 2������2 − ������1 − ������3 式中，������∗ 和������：校准风洞中的总压和静压； ������1 ，������2 ，������3 ：被校测压管1，2，3，孔感受的 压力。
两管型方向管
在只需要测量气流方向的场合， 可用两根针管制成两管型方向管。 其斜角在45。 ~60。 之间，两 管要尽量对称，以斜角向外的较 常用。 两方向孔的距离小，测量结果 受气流横向速度梯度的影响也小， 但刚性差。
二元复合测压管的使用
对向测量和不对向测量两种方法。 注意事项：
气流横向速度梯度 Mɑ数的影响 连接管路的泄漏、堵塞 角度的正负号 压力的正负号
平面气流的测量
常用的二元测压管·
圆柱三孔型复合测压管
• 结构：在一个车制的 圆柱体上沿径向钻出 三个小孔，中间的总 压孔的压力由圆柱体 的内腔引出，两侧方 向孔的压力由焊接在 孔上的针管引出。 • 特点：结构简单，容 易制造，使用方便， 得到广泛的应用。
圆柱统流实验曲线
• 两方向孔对气流方向的 变化越敏感越好。 • 理论分析和实验都表明： 中心角为45。 时，方向 孔对气流方向的变化最 敏感。 • 所以，二方向孔应在垂 直于测压管轴线的平面 内沿径向开孔，夹角为 90。 ；总压孔应开在二 方向孔夹角的角平分线 上。
对向测量
• 这种方法要求在测量过程中反复转动测压管， 使������1 =������3 。记录刻度盘读数α0 和������2 ，������1 或������3 。 从总压特性曲线和速度曲线可分别得到总压������∗ 和静压p • ������∗ =������0 2������2 − ������1 − ������3 + ������2 • ������ = ������∗ − ������υ 2������2 − ������1 − ������3 • 知道������∗ ，p和气温后，可解算出气流速率。 • 测量结果较精确，但须反复调整测压管使 ������1 =������3 ，较费时间。