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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堵塞效应的超音速稳态压力探针。探针头部包含多个稳态压力探头，与探针梳支杆焊接；引压管封装于探针梳支杆和安装座内部，一端与探针头部的测压孔相通，另一端由安装座尾部引出；探针梳支杆与安装座焊接，其内部包含多个相互独立的结构：引压管通道和等离子体发生腔；高压触发电极、阳极和阴极安装在等离子体发生腔内部；等离子体发生腔开设一个收缩形射流槽与探针梳支杆下游相通。本发明通过在多个等离子体发生腔产生等离子体，并通过射流槽在探针梳支杆周围产生吹气和吸气作用，能有效减弱探针梳支杆的堵塞效应，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堵塞效应的超音速稳态压力探针梳，其特征在于：由探针梳支杆1、探针头部2、安装座3、射流槽4、引压管5、引压管通道6、等离子体发生腔7、高压触发电极8、阳极9、阴极10、端部绝热绝缘层11、侧壁绝热绝缘层12和电极引出线缆13组成，所述的探针头部2包含多个稳态压力探头，与探针梳支杆1焊接；引压管5封装于探针梳支杆1和安装座3内部，一端与探针头部2的测压孔相通，另一端由安装座3尾部引出；所述的探针梳支杆1与安装座3焊接，其内部包含多个相互独立的结构：引压管通道6和等离子体发生腔7；所述的高压触发电极8、阳极9和阴极10安装在等离子体发生腔7内部，电极引出线缆13从安装座3尾部引出；所述的等离子体发生腔7开设一个收缩形射流槽4，与探针梳支杆1下游相通；探针头部2长度为2毫米～20毫米，可以为单孔、三孔、四孔、五孔、七孔压力探头，探头个数为3～5个；探针梳支杆1截面分为三部分：前部、中部和后部；前部为尖劈形，其两侧面夹角为30°～90°，中部为矩形，后部为半圆形，直径为3毫米～20毫米；等离子体发生腔7内壁为圆柱形，轴线与探针梳支杆1后半圆轴线平行，上端与安装座3底面齐平，下端与探针梳支杆1顶端距离为0.1毫米～2毫米，截面直径为2毫米～6毫米；等离子体发生腔7个数为1～3个；等离子体发生腔7为1个时，其截面圆心与探针梳支杆1后半圆圆心的距离为0毫米～5毫米；等离子体发生腔7为2个时，两个等离子体发生腔7截面圆心对称分布，与探针梳支杆1后半圆圆心之间的夹角为90°～180°，距离为2毫米～5毫米，两个等离子体发生腔7同步工作或交替工作；等离子体发生腔7为3个时，三个等离子体发生腔7截面圆心呈环形分布，圆环中心为探针梳支杆1后半圆圆心，圆环半径为2毫米～5毫米，其中两个等离子体发生腔7圆心在圆环上的圆心角为100°～150°，三个等离子体发生腔7同步工作或交替工作；射流槽4排气方向与主流方向平行，并沿排气方向呈收缩形，其收缩型线为直线，收缩角为-45°～45°；射流槽4出口宽度为0.1毫米～4毫米，长度与等离子体发生腔7高度相同；用端部绝热绝缘层11将高压触发电极8、阳极9和阴极10上下两端固定在等离子体发生腔7中，起到绝热、绝缘、密封、固定的作用；用侧壁绝热绝缘层12与探针梳支杆1相隔，起到绝热、绝缘的作用；高压触发电极8、阳极9和阴极10直径为0.5毫米～1.5毫米，间距为0.2毫米～1毫米，高压触发电极8与阴极10间距小于阳极9与阴极10间距，材质为铈钨合金、钛合金或不锈钢；高压触发电极8所需电源为高压脉冲电源，电压为1kV～20kV；阳极9所需电源为直流电源，电压为300V～800V；通过超音速校准风洞对探针梳进行标定，获得不同来流方向、不同马赫数下探针梳气动校准系数，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电压、脉冲参数条件；实际测量中，利用超音速校准风洞获得的在不同来流方向、不同马赫数下探针梳气动校准系数，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电压、脉冲参数条件，控制等离子体的生成量以及射流量，通过射流槽4在探针梳支杆1周围产生吹气和吸气作用，能有效减弱探针梳支杆1的堵塞效应，减少探针梳支杆1对被测流场的干扰。

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