Устройство для измерения скорости гиперзвукового импульсного потока газа Советский патент 1983 года по МПК G01P5/08 

J

Изобретение относится к измерения скорости и может быть использовано для измерения скорости гиперэвуковых потоков газа в И1 пульсных газодинамических установках.

Известны устройства для измерения скорости газового потока, основанные на создании в газе меток с повышенной электронной концентрацией, и регистрации времени прохождения меткой мерной базы с помощью датчиков ионизации. В качестве источников для создания меток используют :я электр1;ческий разряд, электронный пучок, ионизирующие электромагнитные излучения l }.

Однако источники электронншс пучков мощных электромагнитных излучений (лазера) весьма сложны и, кроме того, при их использовании возникают трудности, связанные с вводом электроннОго пучка в камеру газодинагжческой установки, его рассеянием, фокусировкой электромагнитного излучения изменением направления на градиентах плотности потока и т.д..

Наиболее простым и распространенным методом создания метки является электрический разряд. Однако из-за сильных электромагнитных наводок на измерительные зонды в момент высоковольтного разряда снижается надежность и качество измерений.

Известно устройство,- содержащее ,корпус с отсекателем,газозаборный канал и измерительные зонды. Особен-ностью датчика является отбор ионизированного газа из области за отраженной ударной волной в газообразной полости и создание метки в невозмущенном потоке над поверхность корпуса полуклиновидной формы, перемещение которой регистрируется измерительными зондами 2.

Однако при измерении скорости газового потока с калыми числами, изза недостаточной интенсивности отраженной волны в канале газозаборника. сигнал на измерительных зондах имеет малую амплитуду и крутизну, что снижает точность измерения скорости газового потока.

Цель изобретения - повышение точности измерений и расишрение диапазона измеряемых скоростей потока.

Цель .достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус с отсекателам, газозаборный канал и измерительные зонды, газозаборный канал выполнен с сужающимся клиновидным участком, развернутым относительно входной части канала на 180°,, а его

ершина совмацена с выполненным в отсекателе отверстием, за которым установлены измерительные -зонды.

На схематически изображено УСТРОЙСТВО; вид сбоку; на фиг.2 то , вид сверху,; на фиг.З - газозаборный канал с сужающимся участком, вид Б изометрии.

В корпусе 1 выполнен газозаборныЯ канал 2 с поворотным 3 и сужающимся клиновидным 4 участками, К корпусу сверху крепится отсекатель 5, в котором выполнено отверстие 6,. и на нем же установлены измерительные зонды 7.

Устройство работает следующим образом.

Набегающий гиперзвуковой поток поступает в газозаборный канал 2, движется вдоль него,, разворачивается на 180 в поворотном участке и входит в сужающийся клиновидный участок в котором происходит многократное порождение маховских отражений, в результате чего достигается значительное повышение температуры плазмы. По сравнению с нормальным отражением от плоской стенки (при тех же началь Htax параметрах потока) в сужающемся клиновидном канале наблюдается почти десятикратное увеличение плотности электронов и примерно пятидесйтикратное возрастание яркости свечения,

1Максимального значения темлератур плазмы достигает в момент отражения у,: ;арной волны от вершины кли новидногэ канала В этот момент ионизованный газ под действием разности давленнй за отраженной волной и в невозм утденном потоке истекает из отверсти в вершине клиновидного канала в область невозмущенного газового потока У:E::лeкae iыe со скоростью газового потока ионизованные частицы образуют метку,, перемещение которой региср; :руе ся измерительными зондами.

Поворот направления распррртранения потока в газозаборном канале необходим для создания задержки вре М1В:ни с момента начала обтекания корпуса устройства стартовыми волнаг и ri33OBoro потока до момента истечения сильно ионизированного газа в облететь установившегося невозмущенного течения над отсекателем перед измерительными зoндa и.

Пре,пд:агаемое устройство позволяет значительно повысить точность измерсший скорости гиперзвукового импульсного потока газа и расширяет диапазон измерений в область низких скоростей газовых потокоЕ.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ГИПЕРЗВУКОВОГО ИМПУЛЬСНОГО ПОТОКА ГАЗА, содержащее корпус с отсекателем, гаэозаборный кан&л и измерительные зонды, о т л и ч а ю«ц е е с я тем, что, с целью повьвиения точности измерений и расширения диапазона измеряемых скоростей,.газозаборный канал выполнен с сужающимся клиновидным участком, развернутым относительно входной части ка нала на 180, а его вершина совмещена с выполненным в отсекателе отверстием, за которым установлены измерительные зонды.