纵横式滞止罩设计方案研究

为提高总温传感器的测量准确度,以温度传感器滞止理论为基础,根据现有的设计经验合理设计一种与传感器探针配套使用的滞止罩,滞止罩采用纵横式结构设计。给出不同的测试环境及测温范围下滞止罩材料的选取建议;在气流温度为1 000 K、气流速度马赫数为0.5的条件下,利用CFD软件对在不同的滞止罩气流进出口面积比、不同的传感器探针探测长度、不同的主滞止室扩张角等3组条件下进行数值仿真,得到9种工况下滞止室内气流速度分布及探针表面的温度分布。经对比研究分析得到纵横式滞止罩对高速流动气体具有较好的滞止效果。

纵向单屏蔽滞止式温度传感器优化设计研究

接触法测量气流温度时会存在辐射误差、导热误差和速度误差,本文针对纵向单屏蔽滞止式温度传感器,从减小这些测温误差出发,对其优化设计进行了研究,以期能对今后此类传感器的设计提供参考。

发动机进气总温总压光纤复合探针设计(特邀)

针对发动机进气口总温总压测量的需求,设计了一种滞止罩式总温总压光纤复合探针。首先,利用有限元法对探针结构进行气动仿真,分析了探针结构参数对测量结果的影响。在此基础上,制造了总温总压光纤复合探针,并搭建了静态测试系统测试了其工作性能。实验结果表明,总温总压光纤复合探针可以工作在150℃,0.25 MPa的温压复合环境中,在常温至150℃范围内总压传感器的最大非线性度为0.5%,常压环境下总温传感器最大非线性度为4.04%。最后,根据温度数据完成了压力参数的温度解耦,全温区压力测量误差不超过1.55%。设计的总温总压光纤复合探针直径为5 mm,有效减少了探针对流场的干扰。

燃气总温传感器的设计

研究了总温传感器的滞止理论,并在此基础上设计了一种滞止罩结构。为了初步验证滞止罩设计的合理性,采用数值方法对总温传感器滞止罩进行流固耦合模拟,获得了滞止罩内燃气流的速度分布及滞止罩内传感器测量端表面的温度分布,系统分析从数值模拟中提取的数据,得到的结果表明该设计能提高传感器对高速高焓燃气温度测量的准确度。

某改型温度测量探针结构气动特性试验与数值分析

针对某型温度测量探针在使用过程中的测量误差,对探针滞止罩进行了结构改型设计。为清晰认识改型滞止罩结构气动特性和后续改进方案效果,分别对面积比为2、4和8的改型滞止罩进行了稳态数值仿真,并从静温恢复系数、速度分布以及气流流场分布情况对其气动特性进行了分析。结果表明:改进型滞止罩结构在较大面积比下可以满足最初设计要求,且面积比为8.1的结构气动特性较好。