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3m×2m结冰风洞总压探针和皮托管研制

祖孝勇 张林 肖斌 朱世民

祖孝勇, 张林, 肖斌, 等. 3m×2m结冰风洞总压探针和皮托管研制[J]. 实验流体力学, 2016, 30(4): 76-80. doi: 10.11729/syltlx20160006
引用本文: 祖孝勇, 张林, 肖斌, 等. 3m×2m结冰风洞总压探针和皮托管研制[J]. 实验流体力学, 2016, 30(4): 76-80. doi: 10.11729/syltlx20160006
Zu Xiaoyong, Zhang Lin, Xiao Bin, et al. Study and development of total pressure probe and pitot tube in 3m×2m icing wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2016, 30(4): 76-80. doi: 10.11729/syltlx20160006
Citation: Zu Xiaoyong, Zhang Lin, Xiao Bin, et al. Study and development of total pressure probe and pitot tube in 3m×2m icing wind tunnel[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2016, 30(4): 76-80. doi: 10.11729/syltlx20160006

3m×2m结冰风洞总压探针和皮托管研制

doi: 10.11729/syltlx20160006
详细信息
    通讯作者:

    祖孝勇(1974-),男,湖北当阳人,高级工程师。研究方向:试验空气动力学。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号18信箱(621000)。E-mail:376745137@qq.com

  • 中图分类号: V211.752

Study and development of total pressure probe and pitot tube in 3m×2m icing wind tunnel

  • 摘要: 针对国内首座大型结冰风洞的调试和运行,设计了具有防除冰功能的总压探针和皮托管。采用了新的制造工艺在内腔狭小的管内盘绕布置加热器,并通过合理分配加热器密度,解决了新工艺带来的加热器易受损和局部过热问题;使用电源可调压技术,在不同试验状态下调节加热功率,避免整体过热或防除冰能力不足。静态测试、校准和风洞试验数据表明,研制的总压探针和皮托管可有效用于结冰风洞特殊环境。
  • 图  1  设备组成及原理

    Figure  1.  Components and working principle

    图  2  总压探针外形

    Figure  2.  Total pressure probe configuration

    图  3  皮托管外形

    Figure  3.  Pitot tube configuration

    图  4  表面压力计算云图(Ma=0.4)

    Figure  4.  Contours of the calculated surface pressure(Ma=0.4)

    图  5  仿真数据散点图(Ma=0.2)

    Figure  5.  Calculated scatter plot(Ma=0.2)

    图  6  仿真数据散点图(Ma=0.6)

    Figure  6.  Calculated scatter plot(Ma=0.6)

    图  7  皮托管加热电缆布置示意图

    Figure  7.  Diagrammatic sketch of the heating cable twined around the pitot tube

    图  8  主试验段稳定段总压、试验段入口静压和试验段风速

    Figure  8.  Flow characteristics measured with the total pressure probe and the pitot tube

    图  9  ACA 0012翼型结冰风洞试验结果

    Figure  9.  Testing result of NACA 0012 in 3m×2m icing wind tunnel

    图  10  结冰验证性试验结果与国外参考结果冰形对比

    Figure  10.  Comparison of test results with foreign references

    表  1  与某型空速管防除冰性能对比表(AC 115V)

    Table  1.   Comparison among pitot tubes

    整体稳定功率/W总压口稳定功率/W拐角处加热功率/W材料传热系数/(W·m-2·k-1)壁厚/mm总压口表面功率密度/(W·mm-2)拐角处表面功率密度/(W·mm-2)
    某型空速管30044.2157901.20.0540.021
    皮托管30048.3100108.91.20.0640.0506
    总压探针15548.3/108.91.20.076/
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    表  2  皮托管校准系数

    Table  2.   Calibration coefficients of the pitot tube

    皮托管编号N0030001N0030002N0030003N0030004
    校准系数(ξ)1.0103841.0122261.0147661.010657
    皮托管编号N0030005N0030006N0030009N0020001
    校准系数(ξ)1.0025911.0111541.0093920.987981
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-01-08
  • 修回日期:  2016-06-28
  • 刊出日期:  2016-08-25

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    2021年8月13日