在空气动力学领域流场测量中,有关压力的测量可以说影响着整个流场的测试精度。流场压力一般可以这样理解:总压=静压+动压。在流动气体中的静压是指相对于运动坐标上的压力。想测量静压,一般有两种方法,分别是壁面静压孔法和静压管法。今天,我们着重看一下压力测试系统中壁面静压孔法的测量要点。
壁面静压孔法是一种通过在流体流动的边界表面上开设小孔来测量静压的方法。这种方法需要在流体流动的管道壁面或模型表面,沿法线方向开设一个小孔,这个小孔就是静压孔。静压孔的作用是可以感受到环境中的静压,并将其传递给测量仪器。这时候温特纳科技的压力测量系统就可以发挥出作用,当流体流过静压孔时,由于流体的粘性力和静压孔几何尺寸的影响,孔内的流体压力会偏离真实的静压值。但是,在合理设计静压孔的尺寸和形状,并考虑流体的流动特性后,可以获得较为准确的静压测量值。这时候,将静压孔接上压力测试系统,就可以测得当时的静压数值,此时压力测试系统的测量精度就直接影响着静压的测量结果,因此科研人员需要选择值得信赖的仪器或整套流场测量服务方案来应对。
壁面静压孔法不需要复杂的设备或繁琐的操作步骤,就能够实现高精度的静压测量。适用于多种流场环境。无论是在风洞实验中模拟飞行器飞行状态的流场,还是在其他复杂的流体动力学实验中,壁面静压孔法都能够提供可靠的静压测量数据。这对于科研人员深入了解流场特性、优化设计方案具有重要意义。
此外,壁面静压孔法还具有经济性和实用性的优势。与其他静压测量方法相比,壁面静压孔法所需的设备和材料成本相对较低,且易于加工和维护。这使得壁面静压孔法在科研和工业生产中具有广泛的应用前景。
壁面静压孔测量中这三点一定要注意
壁面静压孔进行测量时,在开孔中需要注意以下几点:首先,静压孔开孔位置应该选在流体的流线是直线的地方,使开孔位前有足够的平直段,可以保证测控仪器和流体是垂直关系,确保测点截面静压接近相等。
第二点是开孔直径,一般会设置为0.5~1.0 mm,若开孔太大会导致测量误差大,开孔太小则不易加工,易堵塞。第三点是开孔轴线需要与风洞管道内壁面垂直,孔的边缘和内避面都要注意应该是光滑、无毛刺、无倒角,否则会加大测量误差。此外,科研人员如果长期使用需注意要定期清洗静压孔,去除尘埃,否则会影响测量精度。
在实际测量中,由于静压孔与导压管的管接头要固定在流道壁上,焊接固定时会产生热应力可使壁面变形、干扰流场,这时候我们就建议科研人员使用螺纹连接进行固定,防止意外的发生。
在测量过程中,会涉及到很多复杂的流场环境,了解壁面静压孔测量方法可以更好的帮助我们测量在风洞等特定环境中的压力。温特纳科技作为专注流场测控领域十余年的科技企业,可为客户提供提供定制化的气动探针、压力测试系统、采集软件等产品,以及全套的流场测控解决方案,解决客户在测量过程中遇到的各种难题,高效提升科研人员的工作效率。