Зонд для определения местоположения скачка уплотнения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения местоположения скачка уплотнения при исследовании сверхзвуковых потоков газа. Целью изобретения является повышение точности. Зонд для определения местоположения скачка уплотнения выполнен в виде цилиндрической трубки 1 с приемным отверстием 2, расположенным на торцовой поверхности 3, выполненной в виде наклонной к оси трубки плоскости. Торцовая поверхность может быть выполнена в виде двух наклонных плоскостей с острым углом между ними. Зонд позволяет точно определить местоположение скачка уплотнения по падению давления в приемном отверстии, за счет близкого расположения скачка уплотнения от этого отверстия. 1 с.п. ф-лы, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5114 С (Л Ь 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4250965/24-10 (22) 16.03.87 (46) 23.04.89. Бюл. У 15 (71) Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) В.М.Клеванский, Ю.В.Смирнов, ЮиМ.Ковин, Ю.В.Кортови P.З.Хамитов (53) 531.787 (088.8) (56) Краснов Н.Ф. Прикладная аэродинамика. - N. 1974, с.67.

Банник, Н еб б елинг . Определение местоположения ударной волны с помощью трубки Пито. — AIAA Journal, 1969 ° т.7, К - 4, с.262 - 263. (54) ЗОНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ MFCTOHOJIOЖЕНИЯ СКАЧКА УПЛОТНЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь„„SU„1474489 А 1 зовано для определения местоположения скачка уплотнения при исследовании сверхзвуковых потоков газа. Целью изобретения является повьппение точности. Зонд для определения местоположения скачка уплотнения выполнен в виде цилиндрической трубки 1 с приемным отверстием 2, расположенным на торцовой поверхности 3, выполненной в виде наклонной к оси трубки плоскости. Торцовая поверхность может быть выполнена в виде двух наклонных плоскостей с острым углом между ними. Зонд позволяет точнэ определить местоположение скачка уплотнения по падению давления в приемном е отверстии за счет близкого расположения скачка уплотнения от этого отверстия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

14 74489 удаляется от кончика зонда, что приводит к снижению чувствительности измерений.

Величина критического угла M„ для потока с числом Маха M и показателем адиабаты К определяется по формуле

Изобретение относится к экспериментальным средствам исследования сверхзвуковых газовых потоков и может быть использовано для определения местоположения скачков уплотнения, в частности скачков уплотнения, фронты которых перпендикулярны продольной оси зонда.

Цель изобретения — повышение точности определения местоположения скачков уплотнения.

На фиг.1 представлен зонд с торцовой поверхностью в ниде одной наклонной плоскости перед взаимодействием с прямым скачком уплотнения; на фиг.2 — то же, после начала взаимодействия. со скачком уплотнения; на фиг.З вЂ” то же, с торцовой поверхностью в виде двух наклонных плоскостей после начала взаимодействия со скачком уплотнения.

Зонд состоит из трубки 1 с приемным отверстием 2, расположенным на торцовой поверхности 3, выполненной в виде наклонной плоскости. Однако торцовая поверхность может иметь вторую наклонную плоскость 4 (фиг.3).

Другие элементы структуры течения: прямой 5 и косой 6 скачки уплотнения, волна 7 разрежения и линия 8 слабого возмущения, возникают при прохождении передней части зонда через скачок уплотнения.

Г К+1

tp у =M sin 4-1/ (1-М (- —кр 2

-sin aC)) tgd, где угол о находят из выражения

15 д 1 К+1 2 здпс4 = у М вЂ” 1+

Зонд работает следующим образом.

При введении зонда в поток, где имеется скачок уплотнения, передняя часть зонда, проходя через скачок 5 уплотнения, формирует косой скачок б уплотнения, интенсивность которого отличается от интенсивности исследуемого скачка 5. При этом монотонное изменение давления в приемном отверстии 2 зонда нарушается. Кривая давления претерпевает излом. Точка излома соответствует началу взаимодействия передней части зонда со скачком уплотнения. Максимальная величина углов Я, (угла наклона первой торцовой наклонной плоскости к оси трубки зонда) и <д (угла наклона второй торцовой наклонной плоскости к оси трубки зонда) определяется критической величиной этих углов для ожидаемого числа Маха - M исследуемого потока, а минимальная величина угла (D, — требованием максимальной чувствительности, так как с уменьшением этого угла приемное отверстие

Зонд с наклонной плоскостью.дает возможность определить местоположение скачка уплотнения, фронт которого перпендикулярен оси зонда, так как потери давления в прямом скачке уплотнения и в системе скачков уплотнения, возникающих перед зондом при обтекании его сверхзвуковым потоком, существенно разные.

В зонде, у которого имеются две наклонные торцовые плоскости, прием20

Угол Я, целесообразно выполнять несколько меньшим критической величины id „ этого угла для минимальной ожидаемой величины числа Маха иссле25 дуемого потока. Например, зондом с о углом Q, =10 можно проводить измерения в потоке с числом Маха М > 1,4 беэ появления отошедшей ударной волны. Для расширения диапазон измерения этот угол необходимо уменьшить, а чтобы это. не привело к снижению чувствительностивыполнить вторую наклонную плоскость с углом Я g M, При больших числах Маха угол а, можно увеличить, а для повышения чувствительности выполнить вторую наклонную плоскоСть. Зонд, который имеет наклонные торцовые плоскости, не вызывает появления отошедшей ударной

40 волны, поэтому изменение давления в приемном отверстии зонда, расположенном в наклонной плоскости торца, сов» падает с началом взаимодействия передней части зонда со скачком уплотнения, не деформированным зондом.

Вследствие этого повышается точность определения местоположения скачка уплотнения.

1474489 ное отверстие максимально прибли .ено к передней части, что повышает точность и чувствительность измерений. с целью повышения точности, в нем торцовая поверхность выполнена в виде наклонной к оси трубки плоскости.

Формула изобретения

Составитель А.Соколовский

Техред М.Дидык Корректор С.Шекмар

Редактор И.Дербак

Заказ 1884/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

1. Зонд для определения местоноложения скачка уплотнения, выполненный в виде цилиндрической трубки, на конце которой на торцовой поверхности размещено приемное отверстие, отличающийся тем, что, 5

2. Зонд по п.1 о т л и ч а ю— шийся тем, что в нем на конце трубки выполнен срез в виде дополнительной наклонной плоскости, образующей с первой наклонной плоскостьв острый угол, а линия пересечения этих

:плоскостей перпендикулярна оси трубKH °