[发明专利]一种大来流角度下五孔探针的分区插值方法

说明书

本发明提供一种大来流角度下五孔探针的分区插值方法，包括获取内区插值文件和外区插值文件；获取五孔探针采集到的五孔压力值，根据五孔压力值确定插值分区模式，所述插值分区模式分为内区模式和外区模式；当插值分区模式为内区模式时，基于所述内区插值文件对所述五孔压力值进行处理，得到流场的总压和静压；当插值分区模式为外区模式时，基于外区插值文件对所述五孔压力值进行处理，得到流场的总压和静压；基于流场的总压和静压计算得到流场的流速。当探头来流角度过大时，探头部分区域的气流会发生附面层分离，处在分离区中的感压孔将失效，从而导致测量不准。采用本发明方法可以克服上述问题，将探头适应的来流角度范围由±30°提升至±45°。

技术领域

本发明涉及风洞工程测量领域，具体而言，尤其涉及一种大来流角度下五孔探针的分区插值方法。

背景技术

五孔探针作为一种流场测量工具，在平面叶栅风洞实验中受到广泛的应用。使用传统插值方法只能测量到来流±30°内的气流，当来流角度过大，探头部分区域的气流会发生附面层分离，处在分离区中的感压孔都将失效，从而导致测量不准。在平面叶栅的相关实验中的大迎角工况下，由于柵后的附面层分离严重，气流矢量的变化大。特别是柵后流场角区中的流动非常复杂，除马赫数的剧烈变化外，气流的角度变化幅度也非常大，这已经超过了传统插值方法的测量范围。针对这种情况，提出分区插值法。

发明内容

根据上述提出的大迎角工况超出现有插值测量范围造成测量不准的技术问题，而提供一种大来流角度下五孔探针的分区插值方法，通过分区插值方法，扩大探头适应的来流角度。

本发明采用的技术手段如下：

一种大来流角度下五孔探针的分区插值方法，包括：

获取内区插值文件和外区插值文件；

获取五孔探针采集到的五孔压力值，根据所述五孔压力值确定插值分区模式，所述插值分区模式分为内区模式和外区模式；

当插值分区模式为内区模式时，基于所述内区插值文件对所述五孔压力值进行处理，得到测点的气流方向角、总压和静压；

当插值分区模式为外区模式时，基于所述外区插值文件对所述五孔压力值进行处理，得到测点的气流方向角、总压和静压；

基于所述流场的总压和静压计算得到流场的流速。

进一步地，所述内区插值文件包括内区方向校准系数曲线、内区总压系数校准曲线以及内区静压系数校准曲线；所述外区插值文件包括外区方向校准系数曲线、外区总压系数校准曲线以及外区静压系数校准曲线。

进一步地，所述根据所述五孔压力值确定插值分区模式，包括：

根据所述五孔压力值中压力值最大的孔的编号确定插值分区模式：若2号孔探针压力值最大时为内区模式，其余孔探针压力值最大时为外区模式。

进一步地，所述基于所述内区插值文件对所述五孔压力值进行处理，得到测点的气流方向角、总压和静压，包括：

根据所述五孔压力值计算偏航角校准系数和俯仰角校准系数；

基于所述偏航角校准系数和俯仰角校准系数通过线性插值方法查询内区方向校准系数曲线，从而获得偏航角与俯仰角；

基于所述偏航角与俯仰角通过线性插值方法查询内区总压系数校准曲线，从而获得总压校准系数，根据所述五孔压力值和总压校准系数计算流场的总压；

基于所述偏航角与俯仰角通过线性插值方法查询内区静压系数校准曲线从而获得静压校准系数，根据所述五孔压力值和静压校准系数计算流场的静压。

进一步地，所述基于所述外区插值文件对所述五孔压力值进行处理，得到测点的气流方向角、总压和静压，包括：