压力探针临壁效应的试验研究

在窄通道中测量时（如全台压气机试验），临壁效应会使压力探针的测量结果发生误差。对几种常用型式的压力探针的试验研究表明，由于探针多属非流线形物体，所以其临壁效应的机理与流线形的机翼不同，不应简单套用机翼临壁效应的结论。临壁效应所造成的测量误差与探针的形状有关。

速度梯度、近壁效应和Re数对压力探针测量误差的影响

通过模拟实验研究，分析了速度梯度、近壁效应和Ｒｅ数对几种叶轮机流场测量用压力探针测量误差的影响。实验结果表明，横向梯度能引起偏转角测量误差；纵向梯度能引起俯仰角测量误差；梯度使气流方向测量值向负梯度方向偏转。圆柱探针和锥形多孔探针相比，气流方向测量误差对速度梯度更敏感，纵向梯度对俯仰角测量值的影响尤其大。速度梯度一般使静压测量值偏小，使总压测量值偏高。纵向速度梯度对圆柱探针的静压测量值的影响规律例外，正速度梯度引起大的静压正误差，负速度梯度引起大的静压负误差。圆柱探针比锥形多孔探针近壁效应严重。近壁引起测出的气流方向偏离壁面。近壁一般使静压测量值偏小，但圆柱探针头部近叶轮机机匣时静压值反而偏高。近壁对总压测量影响不大。速度梯度和近壁对测量误差的影响还与来流方向有关。低Ｒｅ数使静压测量值偏大，几何形状不同的探针Ｒｅ数的影响范围不同。

压力探针技术原理及其在植物水分关系研究中的应用

现代压力探针主要分为高等植物细胞压力探针、根压力探针、木质部压力探针和取样压力探针4个变种,并形成了相关的理论体系,广泛应用于植物生理学及其相关领域的研究中。现代压力探针技术不仅可用于高等植物细胞和组织水平水分关系、水和溶质的相互作用关系的研究,还可进行根木质部负压的测定及高等植物活体单细胞内含物的取样研究等。未来更可借助取样压力探针与微量分析技术的结合,将高等植物单细胞内的水分关系和代谢过程定量联系起来;或可试图拓宽木质部压力探针测定的压力范围,进一步研究和验证内聚力-张力学说的理论和机制。

压力探针技术在植物水分关系研究中的运用

压力探针(pressure probe)技术最初设计时用于测定巨型藻类细胞的膨压,后来转到对高等植物细胞的膨压及其他水分关系参数的测定,现在已发展成为植物生理学和生态学研究中的一种多用途技术。它可以在细胞原位测定水分及溶质跨膜运输及分布情况。能够在不离体的植物中测定水通道的活性。新近发展的木质部压力探针是惟一可以直接测定导管或管胞中负压的技术。文章介绍该技术基本原理及其在植物水分生理学研究中的应用。

基于四孔压力探针技术的涡轮转子出口流场测量

利用位移机构移动四孔压力探针,对小展弦比涡轮转子出口不同试验状态下的流场进行了测量。试验前对四孔压力探针进行了标定,试验中利用同步锁相技术进行数据采集,采用等相位平均法进行数据处理,再通过插值算法对探针压力数据做进一步处理,准确得到了转子出口具有周期特性的马赫数、偏转角、俯仰角、总压、静压、速度等流场参数。测量结果清楚表明:泄漏流区域的速度低,对应的相对总压小,损失大;间隙大时,泄漏流显著,导致气流亏转,对应的静压高,膨胀程度小于主流。

圆柱单孔高频压力探针测量高亚音速二维周期流场的方法

本文详细介绍了作者发展的圆柱单孔高频压力探针测量高亚音速二维周期性流场的方法。该方法简化了压缩性影响的修正 ,测量时置探针于九个方位角。它已被成功地应用于单。

欠频响压力探针测量压气机动态流场的结果分析

压气机内部流动具有很强的非定常特征,尤其是小尺寸发动机叶片通过频率高达30~80 k Hz,而动态压力探针的响应频率只能与叶片通过频率相当,采用其测量不易获得具体的高频流场结构。为了研究这种欠频响情况下测得流场与真实流场的差异,以某低速压气机为对象进行了模拟研究。采用频响为420 Hz的动态压力探针及频响大于33 k Hz的单斜丝热线探针,测量了叶片通过频率为303 Hz的转子出口流场。修正了动态压力探针的容腔效应对测得流场的影响,校验了在测试系统响应频率较低时,修正后流场与热线测得的参考流场之间的差异。对比结果表明：原始流场压力信号的部分频率成分产生了较大偏差,出口截面流场的周向位置有较大误差。经修正后,周向位置较为准确,泄漏堵塞区域形态以及强度都与参考流场的更为接近,但由于尾迹区存在部分高频,修正后结果与参考流场的差异仍较明显。

风洞七孔压力探针的校准技术

采用不转动法校准L型七孔压力探针,使用二维插值算法得到插值结果,并与真实值比较,结果表明,风洞采用七孔压力探针可以准确地测量三维大角度流场内的速度分布。

植物生理学研究中的压力探针技术

压力探针技术是一种用来测定微系统中压力大小和变化的新技术。其最初被设计用于直接测定巨型藻类的细胞膨压。随着操作装置的进一步微型化和精密化,后来被应用于测定普通高等植物细胞膨压及其它水分关系参数。该技术的发展建立在一系列相应的流体物理学理论基础上。通过这些物理学公式的计算,该技术能测定跨细胞膜或器官的水分运输速度以及它们的水力学导度;测定溶液中水分和溶质的相对运输速度以及它们之间的相互影响;还可以测定细胞壁的刚性等。目前压力探针技术已成为植物生理学和生态学领域研究中的多用途技术。它可以在细胞水平上原位测定水分及溶质跨膜运输及分布情况,这对于阐明水通道功能具有极其重要的意义。此外,木质部压力探针技术是目前唯一可以直接测定导管或管胞中负压的工具。该技术还可以用于单细胞汁液的样品采集,结合微电极技术测定导管或其它细胞中的pH值、离子浓度以及细胞膜电位。本文重点介绍该技术使用的基本原理和相应的理论基础,并详细地描述了操作过程中的技术和技巧。

植物木质部压力探针测定技术与方法

木质部压力探针技术是目前直接测定植物木质部导管负压的唯一手段。在结构上,木质部压力探针测定系统由精密操作装置、压力探针系统和信号采集-传输-显示系统三大部分组成。其测定原理是将毛细管探针刺入木质部导管,通过传导介质将木质部导管负压传至压力传感器,压力传感器感应压力并将压力信号输出。本文从玻璃毛细管探针的制作、去气泡水的制备以及压力探针的校准、安装、测定等方面详细介绍了木质部压力探针的使用方法和注意事项。

超音速条件下基于CFD的压力探针校准特性数值模拟

对超音速条件下倒角型总压探针的校准特性进行了数值模拟研究,并对影响校准特性的关键影响量进行了分析,得到了总压系数随着位置、压力、总温、马赫数几个关键参数的变化规律。数值模拟结果和实验结果进行了对比,二者较为接近。研究结果表明,安装位置的选择对倒角总压探针总压系数影响较大,探针的安装位置越接近风洞上游,总压系数绝对值越小;倒角型总压探针总压系数的绝对值随温度和压力的升高而减小,随马赫数的升高而增大。

速度梯度和近壁效应对压力探针测量误差的影响

通过模拟实验 ,分析了速度梯度和近壁效应对圆锥四孔压力探针测量误差的影响 ,通过量纲分析 ,导出速度梯度系数这一相似参数 ,用于研究梯度引起的测量误差。实验结果表明 ,横向、纵向梯度分别引起偏转角、俯仰角测量误差 ,梯度使气流方向测量值向负梯度方向偏转。速度梯度一般使静压测量值偏小 ,使总压测量值偏高。近壁引起的气流角和静压测量误差方向及大小 ,不仅和探针与壁面的相对位置有关 ,还和来流方向有关。近壁效应对总压测量影响不大。当探针头部中心距离超过二倍探头直径时 ,近壁效应的影响可以忽略。研究了近壁和梯度的综合对探针测量的影响 ,表明两者的影响不是简单的线性叠加。

压力探针临壁效应的试验与计算

临壁效应会使压力探针的测量结果发生误差。由于探针属非流线形物休，所以其临壁效应的机理与流线形的机翼不同，不能简单套用机翼的结论．对圆柱三孔针的试验结果表明，可以用叠加点涡的方法来描述其临壁效应。点涡强度随离壁距离的减少而增强．

基于气体压力探针的流量测量研究

差压流量计在工业生产中广泛应用,但在气固两相流测量中会出现对测量元件的堵塞、磨损等问题。为解决上述问题,在经典文丘里管流量计的基础上改进了测量方法,即运用气体压力探针思想来测量流量。通过数值模拟研究了气体压力探针对文丘里管流量计测量流量的影响,最后得到改进后的流量计的流量测量范围。该方法可很好地解决流量计测量气固两相流时遇到的问题,为测量复杂环境的流量计的改进提供了新思路。

智能型五孔压力探针测试仪的研制

介绍了一种用8098单片机处理不对向测量五孔压力探针信号的测试仪器,它可以直接用数码管显示所测空间流场的总压、静压、α角、β角、速度和各测孔压力值,由于采用了高精度的带温度补偿的压力传感器、前置放大器,提高了仪器的测量精度,该仪器输出有串口和并口,容易实现快速记录和与上位计算机通讯。 本仪器可通过圆柱三孔压力探针及速度管对空间气流的α角、总压、静压和速度进行测量,所以该仪器是一台多功能的测试仪。

风洞实验压力探针校准测试系统平台

叶轮机械流场的准确测量对于提高叶轮机械的效率、减少流动损失等起到重要作用。在目前流场测量工具中,压力探针成本低廉、结构简单。压力探针在用于测量流场前需要对其进行校准,由于测试效率低,测量精度不高,因此开发了基于LabVIEW的压力探针校准测试软件。建立五孔压力探针校准平台,不仅节约人力物力,还可以提高测量精度和效率。采用风洞实验获得五孔探针校准数据,根据曲线网图中的数据分布均匀程度,从5个探针中选择3个适合俯仰角和偏转角±30°测量的探针。

一种拓宽五孔压力探针测量范围的方法

为了拓宽五孔压力探针的角度测量范围,首先在低速风洞中进行探针校准,应用拓宽方法处理校准数据,对比不同校准系数定义下探针校准曲线特性及差异,并确定五孔压力探针在低速流动中的测量范围。在此基础上,通过亚声速风洞开展不同马赫数下的适用性研究,评估该拓宽方法在可压缩流动中的应用效果。最后在风洞中进行实际测量,分析该拓宽方法的误差水平。结果表明:采用的校准系数定义可以使校准曲线在较宽的角度范围内都具有良好的单调性和较高的计算精度;在低速情况下,五孔压力探针在偏转角±70°、俯仰角±50°的测量范围内均适用;在亚声速情况下,可压缩流动对俯仰角的负向测量范围影响较大,但偏转角的测量范围仍可达到接近±70°。误差分析结果表明,应用该拓宽方法测量的误差水平整体较低。该拓宽五孔压力探针测量范围的方法在一些气流角变化较大的叶轮机械测试中具有很好的应用前景。

探针压力对四探针法测量银薄膜电阻率的影响

本文用四探针法测量了220纳米厚的银薄膜的电阻率,研究了探针压力对银薄膜电阻率的影响。结果表明:随着探针压力从1.47牛顿增大到4.41牛顿,银薄膜的电阻率略微增大,最大探针压力时的电阻率比最小探针压力时的电阻率大约增加了7%。

静态水力旋流器压力场分布测试研究

介绍了静态水力旋流器压力场的理论分布规律 ,研究了旋流器内部受到离心力、径向作用力及切应力的情况。同时设计了压力场测试的实验工艺结构 ,利用高精度动态压力测量装置 ,测试出不同操作参数下静态水力旋流器旋流腔、大锥段、小锥段及尾管等不同轴向位置的压力场分布情况。对测得的压力场分布结果进行了分析 。

盐胁迫下大麦根系木质部压力的自调节现象

用植物木质部压力探针测定的结果表明,水培 大麦幼苗根的木质部压力在环境条件恒定不变时始终 保持波动,并且在受到轻度的盐胁迫和当盐胁迫解除 时表现出高度的自调节现象。这种波动和自调节现象 将对植物水势的测定和根的径向反射系数的测定产生 很大的影响,并可能与植物的抗盐性有关。小麦根在 同样条件下未表现出上述现象。