[发明专利]流体的多点采集/分布装置,特别是涡轮机进气口的压力测量探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体的多点采集或分布装置，特别是涡轮机(例如，直升机发动机)进气口的压力测量探头。

背景技术

为了了解飞机中的安装损失并将这种损失降到最低，飞行试验期间，在进气口和发动机排气口进行各种测量。关于进气口，进行旋转测量的两个非常重要的参数是总压力和气流角。在每种飞行情况下，因为可行性和成本的因素，都必须在几秒内迅速进行这些测量。

本发明特别涉及到飞机发动机进气口处空气总压力和气流角参数值的检测。更普遍的是，在使用探头的情况下，本发明涉及到多点采集或流体的多点分布，例如：导管内的流体喷射系统或润滑(机械部件)系统。在任何情况下，本发明均可应用于要求多点流体进口/出口的部件。

在参数值采集领域，目前使用的探头包括三种传感器，可以在相同高度进行三个测量，以获得足够的角度范围。例如，美国专利文件5 233 865就介绍了这些探头。这些探头提供平均静态压力值以及湍流的压力特性。

实际上，这种类型的三个探头与旋转系统一起使用，从而可以采集到若干个适合进行总压力和气流方向的评估。或者，也可使用成组形式的三个固定探头。

目前，同时和迅速采集测量要求使用固定的小型探头，以便气流不会受到影响，并应将压气机前的受阻降到最小。

然而，上面所述探头类型在飞行状态下并不能精确地测量发动机进气口的旋转数据。实际上，这种采集预先假定如下情况：

-详细绘制测量情况：当前探头不能给出足够数量的测量/探头数量比；

-对压气机工作的影响忽略不计：这些探头导致的影响太大以及尾流太大；

-测试时间足够短：已知探头的反应时间过长，要求对每个方位位置进行扫描；

-典型机体测试：探头旋转系统会对考验发动机的机体安装情况，进而考验试验的代表性。

发明内容

一般来讲，本发明的目的是实现流体的多点采集或分布，这种采集或分布精确，迅速，且清晰分布，对于给定角度覆盖范围，具有良好的空间分辨率。为此，本发明提出导管的扭转布置形式，以便可只通过一部设备就可在几个高度进行几个采集/分布。

实际上，关于飞行中旋转测量的采集，本发明的目的是获得限定体积的紧凑性，足够数量的测量点，以便绘制出空气流动情况，但探头则不转动，不改变环境情况下在压气机上游的布置，短时间(例如，三十秒)内的测量的获得，不会影响发动机的使用，主要是在测试作业期间保持良好的机械振动特性。

更确切地说，本发明涉及到一种流体的多点采集/分布的装置，包括布置在本体内的至少两个内部导管，并在与本体相同轴线部分上呈现螺旋状。通过来自本体外壳上进气口/排气口的空气在几个平行平面上的流动，在所述部分上，可以进行流体的几个采集/分布数据检测。进气/排气口的位置和导管的间距都是确定的，这样，至少一个进气口对应于一个内部导管。

为此，显然，对于相同的正面体积和相同的角度覆盖面来讲，几个导管的扭转式布置(如示例中的三个导管)可以实现在最大数量的平行平面上(例如，三个平面)进行多个测量(如示例中的两个测量)。因为螺旋状可少使用一个导管，而在两个采集平面之间螺旋地增加另一个导管，与此同时，带有直线导管的解决方案则只使用较小数量的导管(例如，相同条件下的两个导管)，并只在较小数量的平面上(此处，只有一个平面)，可进行相同数量的测量(例如，两个)，而所述直线导管则具有相同的正面体积和相同的覆盖范围，面向相同的测量领域。

此外，相应数量的导管可以根据技术制约条件确定(相同平面上的测量的角度覆盖范围，导管直径，装置本体的直径和长度等)和/或根据某些优先顺序(例如，通过对每个采集平面上的测量数量或采集平面数进行排序)。

此外，平行采集/分布平面可以是相对于装置本体轴线的一个角度或垂直于该轴线。

根据具体实施例：

-内部导管带有长方形截面，目的是使专用于导管的容积在采集/分布部分内相对于探头的容积实现最大化；

-探头本体为圆柱形，内部导管的截面呈花瓣形式，环形分布在探头部分内部，每个花瓣带有加宽的横向部分和锥体部分，向心地指向该本体的轴线；

-导管和进气口之间的采集/分布数据传输是通过横向通道来进行的。

本发明还涉及到这种装置的使用，在测量涡轮机压气机旋转的进气探头，液体或气体的注入器和部件润滑器之间选择。

特别是，当用作探头时，所述装置可以提供如下有利特性：