Проточный приемник статического давления

(19) я)з 6 01 1. 19/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТО РСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ Фиг. 1(71) Ульяновский политехнический институти Ульяновское конструкторское бюроприборостроения(56) Авторское свидетельство СССРВ 1171679, кл, 6 01 1 19/00.(54) ПРОТОЧНЫЙ ПРИЕМНИК СТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности к приемникам статического давления, и можетбыть использовано для измерения барометрической высоты, горизонтальной и вертикальной составляющих воздушной скорости летательных аппаратов, Цель изобретения - увеличение точности отбора статического давления в широком диапазоне изменения скоростей газового потока. Это достигается тем, что проточный приемник содержит два идентичных канала, каждый из которых имеет конфузорную и диффузорную части, причем диффузор 3 первого канала соединен с конфузором 6 второго канала цилиндрическим участком 4, со средней части которого через отверстия 5 отбирается статическое давление. Геометрические параметры приемника связаны между собой определенными соотношениями. Устройство способно восстанавливать статическое давление невозмущенного потока и инвариантно к изменению скорости в рабочем диапазоне. 2 ил, 1654702Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения статического давления, и может быть использовано на вертолетах, вертикально взлетающих аппаратах, дельтапланах, в измерителях барометрической высоты, вертикальной и воздушной скорости, где требуется информация о статическом давлении.Целью изобретения является повышение точности отбора статического давления в широком диапазоне изменения скоростей потока,На фиг.1 представлена предлагаемая конструкция проточного приемника статического давления; на фиг.2 - зависимости погрешностей восприятия статического давления при различных скоростях набегающего потока для известного приемника (кривая 1) и предлагаемого приемника (кривая 2).Приемник содержит цилиндрический корпус 1, в котором выполнены входной конфузор 2, диффузор 3; цилиндрический участок 4 с приемными отверстиями 5, конфузор 6 и выходной диффузор 7.Приемник работает следующим образом.Набегающий поток Чо (фиг,1) частично тормозится перед приемником и на входе конфузора 2 давление становится больше статического. По мере сужения конфузора 2 воздушный поток ускоряется и в узкой части конфуэора с диаметром (оуз), скорость потока достигает, максимальных значений, давление становится значительно меньше статического. Далее в диффуэоре 3 поток расширяется, давление повышается, оставаясь на всем протяжении диффузора 3 меньше статического.Искомое давление формируется на цилиндрическом участке 4, сечение диаметра (Оц) которого должно быть несколько больше сечения, где достигается скорость Чо,Давление в сечении, на котором достигается скорость Чо, отличается от статического в сооветствии с уравнением Бернулли на величину, численно равную потерям давления ЬРг 1, на гидравлическое сопротивление участка от входа приемника до рассматриваемого сечения. На основании описанногоРо+ 2 - х+где Ро, Чо - статическое давление и скорость набегающего потока;Рх, Чх - давление и скорость потока в рассматриваемом сечении;р - плотность воздуха (газа); ЛРг 1 - потери давления на гидросопротивление канала от входа приемника до рассматриваемого сечения,при этом Чх = Чо, следовательно Рх+Л Рг 1 =5 =Ро.Так как гидравлическое сопротивлениеЬРг 1 зависит от скорости, то и давление вэтом сечении не будет оставаться постоянным.10 При установке за цилиндрическим участком 4 второй части приемника (конфузор6 и диффузор 7), создающей точно такое жегидравлическое сопротивление, как и первая часть приемника (конфузор 2, диффузор15 3), перед вторым конфузором 6 создаетсяподпор давления ЛРг 2, численно равныйпотерям давления на протоке второй частиприемника, и в сечении отбора давлениебудет всегда равно статическому,20 Таким образом, представляется возможным выполнить проточный приемникстатического давления инвариантным к изменениям скорости набегающего потока.Экспериментальные исследования опытно 25 го макета приемника подтверждают сделанные выводы. Результаты исследованийприведены на фиг,2.Экспериментально установлено, чтопри принятых значениях углов конфузоров30 и диффуэоров приемника ( а= 40 - 65 иа= 8 - 10 о) другие геометрические параметрыпредлагаемого приемника для достижениянаибольшего эффекта могут быть выбраныиэ следующих соотношений;,35 11 = (0,2 - 0,6) Овх,04 = (0,5 - 0,9) Овх,12 = (0,18 - 0,38) Овх2с уз 1п 140 Овх 2СуЭ 2,2щг= -Овх- = (0,75 - 1,25 );4514 = (0,25 - 0,5) Овхбо = 1,0- 1,5 мм;. =(2,5-5) Овх,где був 1- диаметр узкой части входного кон 50 фузора 2;Оувг - диаметр узкой части выходногодиффуэора 7Овх- наружный диаметр корпуса 1 приемника;Оц - диаметр цилиндрического участка4 приемника с приемными отверстиями 5,где формируется статическое давление;1,2 - соответственно длина входного 2и второго 6 конфузоров приемника;1 у - длина цилиндрического участка;1654702 СО Л Составитель Е.Швая Техред М,Моргентал едактор Н,Гунько Корректор Л.Бески Заказ 1946 Тираж 357 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 бо - диаметр приемных отверстий;. - общая длина корпуса проточного приемника статического давления.Выполненный в пределах указанных диапазонов экспериментальный приемник статического давления исследуют в аэродинамической трубе. Результаты исследований (продувок) приведены на фиг.2 (кривая 2) в видер Р,-Р9где Рь - давление, измеренное испытуемым приемником;Рст - истинное статическое давление, р - скоростной напор,Как видно из фиг,2, предлагаемый приемник имеет существенно в (2,5 - 3) раза меньше ошибки восприятия, чем ошибка известного приемника (кривая 1). Это обстоятельство позволяет расширить границы применимости предлагаемого приемника по диапазонам скорости и обеспечить перспективные требования по измерению высоты полета. Формула изобретения Проточный приемник статического давления, содержащий цилиндрический корпус, проточная часть которого состоит иэ входного конфузора и выходного диффузора, сопряженного узкой частью с вторым конфуэором, который своей широкой частью сопряжен с цилиндрическим участком с приемными отверстиями, причем угол сужения конфузоров а= 4065 О, а угол сужения диффузора ар=8.10 о,отличающий с я тем, что, с целью повышения точности отбора статического давления в широком диапазоне изменения скоростей потока, в нем в проточной части корпуса выполнен дополнительный диффузор, сопряженный своейузкой частью с узкой частью входного конфузора, а широкой частью - с цилиндрическим участком с приемными отверстиями,5 причем геометрические параметры приемника связаны между собой следующими соотношениями:11 = (0,2 - 0,6) Овх,04 = (0,5 - 0,9) Овх,10 12 = (0,18 - 0,38) Овх,уЗ 1в ФОвхбузг,215 гп 2 2Овх- = (0,75 - 1,25 );п 111 ц = (0,25-0,5) Овх,до = 1,0- 1,5 мм;1 = (2,5 - 5,0) Овхгде 11 иг - соответственно длина входногои второго конфузоров;Овх - наружный диаметр корпуса при 25Оц - диаметр цилиндрического участкас приемными отверстиями;п 11 и п 12 - коэффициенты диаграмм первой и второй частей приемника;30 бу 31 - диаметр узкой части входногоконфузора;бувг - диаметр узкой части выходногодиффузора;ц - длина цилиндрического участка;35 бо диаметр приемных отверстий в цилиндрическом участке;- общая длина корпуса проточногоприемника.