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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明属于高温压力测试技术领域，公开了一种测量三维稳态高温流场的内凹球窝探针，其特征在于：包括探针支杆、带有向内凹陷的探针头部及其内部的冷却结构，探针头部有五个测压孔，引压管封装于探针支杆内部，一端与探针头部的压力感受孔相通，另一端由探针支杆尾部的引出。探针头部及支杆内部共有五个进水管道，这些进水管道的进水口位于探针尾部，出水口位于探头部内凹壳体附近，并拥有特殊的加固措施，排水口周向均匀布置于探针尾部，能够减小排水时探针支杆尾部应力集中，延长探针使用寿命。本发明可以测量航空发动机燃烧室出口三维流场的俯仰角、偏转角、马赫数、总压、静压等参数。

主权项：1.一种测量三维稳态高温流场的内凹球窝探针，其特征在于：包括探针头部1，探针支杆2，中、左、右、上、下五个测压通道3、4、5、6、7，小进水通道8、9、10及其支撑结构11，大进水通道12、13，四个排水口14、15、16、17；探针头部1的凹陷面为球冠面，在该球冠面与探针头部1相连接处采用双扭线或维托辛斯基曲线过渡，以减小气流的分离；中测压通道3孔口的中轴线与该球缺的中轴线重合，其余测压通道4、5、6、7孔口的中轴线与该球冠面的中轴线平行；探针头部1由共底面的半球体与圆柱体构成，其直径为4毫米～16毫米，长度为8毫米～50毫米；探针支杆2外壳为圆柱体，其直径为8毫米～24毫米，长度为150毫米～300毫米；探针头部1的凹陷面为球冠面，其直径为4毫米～10毫米，该球冠面的球心距离中轴线2毫米～8毫米；小进水通道8、9、10呈周向分布，直径为1毫米～3毫米，相邻两个进水管道的夹角为15°～60°，并且小进水通道9的出水口正对下测压通道7与探针头部1壳体连接处；小进水通道9的出水口距离球冠面中轴线2毫米～6毫米，小进水通道8、10出水口距离小进水通道9出水口2毫米～4毫米；在距离小进水管道9出水口3毫米～8毫米处有一个特殊的加固装置，该加固装置厚度为2毫米～6毫米；大进水管道12、13关于探针支杆2中轴线呈中心对称，并且大进水管道12、13的出水口分别正对左测压通道4与右测压通道5，直径为2毫米～4毫米；探针底部的周向均匀布置有四个排水口14、15、16、17，各排水口直径为2毫米～5毫米，各排水口圆心距离探针支杆2中轴线3毫米～8毫米；本发明，一种测量三维稳态高温流场的内凹球窝探针，经过校准风洞标定，可以获得标定数据；实际测量航空发动机燃烧室出口三维流场时，该水冷稳态压力探针头部中压力感受孔正对来流方向，并利用位移机构对该探针梳的俯仰角、偏转角进行调整，在不同俯仰角、偏转角下分别对不同工况下的流场进行测量；本发明探针在通入冷却水后，可以实现在2000K的高温环境下对流场参数进行动态测量，利用获得的校准风洞标定数据进行数据处理，可以获得航空发动机燃烧室出口三维流场中俯仰角、偏转角、总压、静压、马赫数等三维流动参数。

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