主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
亚声速条件下总压探针临壁效应的数值研究
作者单位:

1.西北工业大学;2.中国航天空气动力技术研究院

中图分类号:

V263.3


Numerical Investigation of Near Wall Effect of Total Pressure Probe Based on CFD under Subsonic Velocity
Author:
Affiliation:

1.Northwestern Polytechnical University;2.China Academy of Aerospace Aerodynamics

  • 摘要
  • | |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献 [10]
  • | |
  • 引证文献
  • | |
  • 文章评论
    摘要:

    航空发动机在试验过程中要用到各种传感器,而探针作为一种接触式测量工具,势必改变流场内部的 流动状态,影响测量准确性。为了研究壁面对总压探针的影响,基于数值模拟方法,研究四种不同结构 (A 型、 B型、C型、D 型)的总压探针在不同近壁距离条件下对流场及自身总压测量值造成的影响,并将数值模拟结果 与文献实验结果进行对比。结果表明:相对近壁距离c/d 越小,总压探针头部气流偏转越大,总压探针的测量 误差越大,最大值小于1%;当c/d>3,总压测量误差趋近于0,说明近壁距离大于3倍探针外径时临壁效应消 失;在同一工况下,四种结构的总压探针测量值受临壁效应的影响依次增大;被测流场流动均匀性减小,靠近总 压探针支杆后方速度均匀度最小。

    Abstract:

    Based on the numerical simulation, the influence of total pressure probes of four different structures (type A, type B, type C, type D) on the flow field and their own total pressure measured values under different near-wall distances was studied, then verifies the numerical simulation results with the experimental results. The results show that: the smaller relative near-wall distance c/d is, the larger error of the airflow deflection angle of the front end of the total pressure probe is, the larger measurement error of the total pressure probe is, and the maximum value of total pressure loss coefficient is less than 1%. When c/d>3, the total pressure loss coefficient is close to 0, indicating that the wall effect fails when the near-wall distance is greater than 3 times the outer diameter of the probe. Influence of wall effect to measured values of the total pressure probes of the four structures are sequentially increased in the same condition. the uniformity of the measured flow field is reduced, and the velocity uniformity is the smallest behind the total pressure probe support rod.

    参考文献
    王洪伟,方剑,王治.速度梯度对圆柱探针测量的影响及修正[J].航空动力学报,2008(04):712-717.
    L L J.The Behavior of Transvcrse Cylinderical and Forward Facing Total Pressure Probes in Transverse Total Pressure Gradients[J].Aeronaut Sci,1956,23:949-995.
    林其勋,许都纯,刘松龄.压力探针临壁效应的试验研究[J].航空动力学报,1996(01):57-59.
    林其勋,刘松龄.压力探针临壁效应的试验与计算[J].气动实验与测量控制,1996(03):78-81.
    马宏伟,蒋浩康.速度梯度、近壁效应和Re数对压力探针测量误差的影响[J].航空动力学报,1995(04):22-27.
    马宏伟,蒋浩康.速度梯度和近壁效应对压力探针测量误差的影响[J].燃气涡轮试验与研究,1997(04):42-47.
    伍荣林,王振羽.风洞设计原理[M].北京:北京航空学院出版社,1985.
    陈金华.总压探针在超声速流场测量中的应用[D].北京航空航天大学,2013.
    李坦,靳世平,黄素逸.流场速度分布均匀性评价指标比较与应用研究[J].热力发电,2013,42(11):60-63.
    Tao H G,Chen H X, Xie J L, et al.An alternative approach to quantifying fluid flow uniformity based on area-weighted average velocity and mass-weighted average velocity[J].Energy Buildings,2012,45(2):116-123.
    相似文献
    引证文献
引用本文

郑光华,王肖,郭林,惠呈程,吕文召.亚声速条件下总压探针临壁效应的数值研究[J].航空工程进展,2020,11(2):256-263

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2019-04-17
  • 最后修改日期:2019-06-19
  • 录用日期:2019-07-01
  • 在线发布日期: 2020-04-23
  • 出版日期: 2020-04-28