Development and Application of a Fast-Response Total Temperature Probe for Turbomachinery
Development and Application of a Fast-Response Total Temperature Probe for Turbomachinery
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涡轮机械快速响应总温探头的研制与应用
DOI：
10.1115/1.4035278
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发表时间：
--
影响因子：
1.7
通讯作者：
E. Lutum
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. C. Arenz;B. Weigel;J. Habermann;S. Staudacher;M. G. Rose;W. Berns;E. Lutum
非稳态总温度的测量对于检查涡轮机械中与提高效率有关的损失机制具有重要意义。由于传统热电偶的频率响应有限，过去几年已经开发了几种快速响应总温度探头。为了提高现有探头的空间分辨率并保持较高的时间分辨率，德国斯图加特飞机推进系统研究所 (ILA) 与德国吉尔兴的 Berns Engineers 合作开发了一种新型快速响应总温度探头。探头的设计允许敏感的测量表面小于 1 mm2。本文详细介绍了探头的设计、测量原理、校准过程以及测量不确定度的估计。此外，为了证明探测器的功能，首先介绍了简单试验台和两级低压涡轮机第一个转子下游区域的实验结果。结果表明，新探头能够检测转子特性效应以及转子-定子相互作用。此外，还对涡轮机第一转子下游的热点进行了研究，并将研究结果与文献中已知的影响进行了比较。
The measurement of unsteady total temperature is of great interest for the examination of loss mechanisms in turbomachinery with respect to the improvement of the efficiency. Since conventional thermocouples are limited in frequency response, several fast-response total temperature probes have been developed over the past years. To improve the spatial resolution compared to these existing probes and maintaining a high temporal resolution, a new fast-response total temperature probe has been developed at the Institute of Aircraft Propulsion Systems (ILA), Stuttgart, Germany in cooperation with Berns Engineers, Gilching, Germany. The design of the probe allows a sensitive measuring surface below 1 mm2. A detailed insight into the design of the probe, the measurement principle, the calibration process, and an estimation of the measurement uncertainty is given in the present paper. Furthermore, to prove the functionality of the probe, first experimental results of a simple test bed and of area traverses downstream of the first rotor of a two-stage low pressure turbine are presented. It is shown, that the new probe is capable of detecting rotor characteristic effects as well as rotor-stator-interactions. In addition, a hot-spot is investigated downstream of the first rotor of the turbine, and the findings are compared to the effects known from the literature.
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DOI：
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发表时间：
2005
期刊：
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作者：
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通讯作者：
T. Arts
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发表时间：
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T. Arts
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2003
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发表时间：
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