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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明属于流场压力测试技术领域，具体涉及一种利用等离子体射流减小支杆干扰的稳态压力探针。探针头部为稳态压力探头，与探针支杆焊接；引压管封装于探针支杆内部，一端与探针头部的测压孔相通，另一端由探针支杆尾部引出；探针支杆内部包含两个相互独立的结构：引压管通道和等离子体发生腔；电极安装在等离子体发生腔内部，电极引出线缆从探针支杆尾部引出；等离子体发生腔在不同高度范围开设多个互不相通的射流槽，与探针支杆下游相通。本发明探针通过在支杆内部产生等离子体，并通过吹气、吸气控制气流经过支杆后的尾迹，能有效减弱探针支杆的堵塞效应，减少支杆对被测流场的干扰。

主权项：1.一种利用等离子体射流减小支杆干扰的稳态压力探针，由探针支杆1、探针头部2、射流槽3、引压管4、引压管通道5、等离子体发生腔6、电极7、端部绝热绝缘层8、侧壁绝热绝缘层9、电极引出线缆10组成，其特征在于：所述的探针头部2为稳态压力探头，与探针支杆1焊接；引压管4封装于探针支杆1内部，一端与探针头部2的测压孔相通，另一端由探针支杆1尾部引出；所述的探针支杆1内部包含两个相互独立的结构：引压管通道5和等离子体发生腔6；所述的电极7安装在等离子体发生腔6内部，电极引出线缆9从探针支杆1尾部引出；所述的等离子体发生腔6在不同高度范围开设多个互不相通的射流槽3，与探针支杆1下游相通；探针头部2直径为2毫米～8毫米，长度为5毫米～45毫米，可以为单孔、三孔、四孔、五孔、七孔压力探头；探针支杆1为圆柱形，直径为3毫米～16毫米；等离子体发生腔6内壁为圆柱形，截面直径为2毫米～6毫米，其圆心与探针支杆1圆心的距离为2毫米～4毫米；等离子体发生腔6下端与探针支杆1顶端距离为0.1毫米～2毫米，高度根据探针伸入到被测流场的深度而定；在探针支杆1不同高度范围，各个射流槽3排气方向与所处高度范围平均来流方向一致；在探针支杆1同一高度范围，射流槽3个数为1个或3个，来流偏转角变化范围为-15°～15°；射流槽3宽度为0.1毫米～3毫米，长度根据来流偏转角变化范围而定；在等离子体发生腔6中，电极7上下两端用端部绝热绝缘层8固定，起到绝热、绝缘、密封、固定的作用；并用侧壁绝热绝缘层9与探针支杆1相隔，起到绝热、绝缘的作用；电极7直径为0.5毫米～1.5毫米，间距为0.2毫米～1毫米，电极7材质为铈钨合金、钛合金或不锈钢；等离子所需电源为毫秒脉冲电源或纳秒脉冲电源，电源输出的脉冲宽度为5ns～20000ns，频率为0.1kHz～50kHz，电压为2kV～30kV，最大脉冲能量30mJ；通过校准风洞对探针进行标定，获得不同来流方向、不同马赫数下探针气动校准系数，并在已知来流压力、方向和马赫数的条件下，确定等离子体发生所需电源的脉冲宽度、电压参数条件；实际测量中，利用校准风洞获得的在不同来流方向、不同马赫数下探针气动校准系数，计算出被测流场的总压、静压、马赫数、气流角，并据此获得的总压、静压、马赫数、气流角，设定等离子体发生所需电源的脉冲宽度、电压参数条件，控制等离子体的生成量以及射流量，通过射流槽3在探针支杆1周围产生吹气和吸气作用控制气流经过支杆1后的尾迹，能有效减弱探针支杆1的堵塞效应，减少探针支杆1对被测流场的干扰。

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