(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211061968.6 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 大连温特纳科技有限公司 地址 116000 辽宁省大连市高新 技术产业 园区火炬路32B号创业大厦B座6层 604-10 (72)发明人 王宇　于雪　刘富多　张文渔　 宋智宏　 (74)专利代理 机构 大连创达专利代理事务所 (普通合伙) 21237 专利代理师 李晨 (51)Int.Cl. G01M 9/06(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 用于亚音速流场全向测量的十四孔探针及 测量方法 (57)摘要 本发明涉及流场测试技术领域， 具体为一种 用于亚音速流场全向测量的十四孔探针及测量 方法。 十四孔探针包括测压头， 测压头包括本体 及开设于本体表面的感压孔， 本体为球型； 四个 俯仰孔与四个偏转孔分别位于本体的一个内接 正方体的八个顶点处， 内接正方体的每个侧面对 应一个中心孔， 中心孔到对应侧面的四个角点的 距离相等。 十四孔探针的测量方法为划分测压头 的六个区域， 分别校准各个区域， 形成各个区域 所对应的校准文件。 获取并比较各个区域的中心 孔的压力值； 确定计算区域； 对计算区域的五孔 压力值进行处理。 本发明的有益效果为测量角度 增加， 测量角度为 ‑180° ‑180°， 即能够实现复杂 三维流场的全方向角度测量。 权利要求书1页 说明书7页 附图5页 CN 115371948 A 2022.11.22 CN 115371948 A 1.用于亚音速流场全向测量的十四孔探针， 其特征在于： 包括测压头， 所述测压头包括 本体及开设于所述本体表面的感压孔， 所述本体为球型， 所述感压孔包括四个俯仰孔、 四个 偏转孔及六个中心 孔； 所述四个俯仰孔与四个偏转孔分别位于所述本体的一个内接正方体 的八个顶点处， 所述内接正方体的每个侧 面对应一个中心孔， 所述中心孔到对应侧 面的四 个角点的距离相等。 2.根据权利要求1所述用于亚音速流场全向测量的十四孔探针， 其特征在于： 每个 中心 孔及位于其对应侧 面的四个角点处的两个俯仰孔、 两个偏转孔用于提供一个五孔探针， 所 述十四孔探针用于提供 六个五孔探针。 3.根据权利要求1所述用于亚音速流场全向测量的十四孔探针， 其特征在于： 所述十四 孔探针还包括测压杆、 测压管及压力接嘴， 所述测压头、 测压杆、 测压管与压力接嘴依次连 接。 4.根据权利要求3所述用于亚音速流场全向测量的十四孔探针， 其特征在于： 所述测压 杆包括第一支杆、 第二支杆及第三支杆， 所述测压 头、 第一支杆与第二支杆一体化设置 。 5.十四孔探针的校准方法， 其特征在于： 所述校准方法采用如权利要求1 ‑4中任一项所 述的十四孔探针， 其包括： 划分测压头的六个区域， 确保每个区域包括一个 中心孔、 两个俯仰孔及两个偏转孔， 并 确保每个区域中两个俯仰孔及两个偏转 孔分别位于所述中心孔对应侧面的四个角点处； 分别校准各个区域， 形成各个区域所对应的校准文件。 6.根据权利要求5所述十四孔探针的校准方法， 其特征在于： 所述分别校准各个区域， 形成各个区域所对应的校准文件具体包括： 对每个区域进行校准时， 划 分内区及外区， 内区校准范围为[ ‑30°， +30°]， 外区校准范 围为[‑45°，‑30°)及(30°， 45°]， 分别获得内区校准文件及外区校准文件。 7.十四孔探针的数据处理方法， 其特征在于： 所述数据处理方法采用如权利要求1 ‑4中 任一项所述的十四孔探针， 其包括： 获取并比较各个区域的中心孔的压力值； 确定中心孔的压力值 最大的区域 为计算区域； 获取所述计算区域所对应的五孔压力值， 并基于所述校准文件对所述五孔压力值进行 处理， 得到流场参数 结果。 8.根据权利要求7所述十四孔探针的数据处理方法， 其特征在于： 所述获取所述计算 区 域所对应的五孔压力值， 并基于所述校准文件 对所述五孔压力值进行处 理具体包括： 获取所述计算区域所对应的五孔压力值， 计算出角度系数； 若所述角度系数处于内区， 则 利用内区校准系数计算； 若所述角度系数处于 外区， 则利用外区校准系数计算。 9.流场测试系统， 其特征在于： 其包括上位机及测试组件， 所述上位机与所述测试组件 连接， 所述测试组件用于采集所述十四孔探针的测压孔压力数据； 所述上位机用于执行如 权利要求5或6所述的十四孔探针的校准方法。 10.流场测试系统， 其特征在于： 其包括上位机及测试组件， 所述上位机与所述测试组 件连接， 所述测试组件用于采集所述十四孔探针的测压孔压力数据； 所述上位机用于执行 如权利要求7或8所述的十四孔探针的数据处 理方法。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115371948 A 2用于亚音速流场全向测量的十四孔探针及测量方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 流场测试技术领域， 具体为一种用于亚音速流场全向测量的十四孔探 针及测量方法。 背景技术 [0002]航空发动机不仅是人类航空器飞行的动力， 也是推动航空事业发展的推力， 被称 为飞机的心脏。 随着航空发动机技术的不断提高， 流场测试手段也日趋丰富、 成熟。 很多应 用和实验环境都涉及流场测量， 这 就需要精确的仪器和方法测量 流场参数。 [0003]现有的流场测试仪器中， 气动探针有着 方便耐用， 对试验环境要求低等优点， 此外 最重要是气动探针可以测量得到测点的压力值。 气动探针可分为三孔探针、 五孔探针、 七孔 探针等类型。 其中三孔探针用于测 量二维空间内的流动参数； 五孔探针和七孔探针可用于 测量三维流场中的气流参数。 通常五孔探针的测量角度范围在 ±30°之内， 经过分区后可以 扩展到±45°； 七孔气动探针的测量角度范围能达 到±70°。 [0004]然而， 对于很多复杂的流场， 如非流线物体的尾迹区或者回流区域， 气流方向角远 大于五孔探针和七孔探针能够测量的角度范围(甚至大于150 °)。 其他流场测试设备， 如激 光多普勒测速仪(LDV)和粒子成像测速仪(PIV)等， 设备昂贵， 使用方法复杂， 对使用环 境要 求较高， 对于很多复杂的流场测量实现难度大， 此外这些测量方法不能够直接测得到流场 中的压力分布， 无法满足需求。 [0005]专利名称为 “一种用于亚声速复杂三维流场测量的12孔全向探针 ”， 公开号为 CN105588703A的发明， 其公开了一种用于亚声速复杂三维流场测量的12孔全向探针， 其包 括测压头、 测压杆、 安装座、 定位环、 测压管、 压力接嘴； 其测压头为球体结构， 测压头直径 为 5mm～30mm， 经电火花或电解成型加 工， 测压头上分布有12个测压孔， 测压孔位于与测压头 内接的正20面体的12个顶点上； 测压头直径与测 压孔直径比为20～40； 测 压头直径与第一 支杆的直径比为2～5； 测 压头直径与第一支杆的长度之比为1～3； 测 压管一端与压力接嘴 连接， 另一端穿过测压管与测压头连接， 测压头与测压杆及测压管之 间采用银基钎焊连接， 安装座套于第三支杆外侧， 用于定位和安装， 压力接嘴一端与测压管连接， 另一端与后端压 力扫描元件相连接， 将压力信号转变为电信号。 但发明所公开的技术方案测量角度为 ‑ 165°—165°， 其仍然无法实现全方向角度测量。 发明内容 [0006]鉴于现有技术的缺陷， 本发明提供了一种用于亚音速流场全向测量的十四孔探针 及测量方法， 其能够实现复杂三维流场的全方向角度测量。 [0007]为了达到上述目的， 本发明提供一种用于亚音速流场全向测量的十四孔探针， 包 括测压头， 所述测压头包括本体及开设于所述本体表面的感压孔， 所述本体为球型， 所述感 压孔包括四个俯仰孔、 四个偏转孔及六个中心孔； 所述四个俯仰孔与四个偏转孔分别位于 所述本体的一个内接正方体的八个顶点处， 所述内接正方体的每个侧 面对应一个中心孔，说　明　书 1/7 页 3 CN 115371948 A 3