基本介紹
- 中文名：駐點壓力
- 外文名：stagnation pressure
- 別稱：總壓
- 定義：氣流速度等熵滯止到零時的壓力
駐點壓力與靜壓和動壓,計算公式,脈衝射流作用下駐點壓力,背景,測試系統,結論,風洞駐點壓力控制,
駐點壓力與靜壓和動壓
靜壓是指物體在靜止或者勻速直線運動時表面所受的壓強。
動壓，物體在流體中運動時，在正對流體運動的方向的表面，流體完全受阻，此處的流體速度為0，其動能轉變為壓力能，壓力增大，其壓力稱為全受阻壓力（簡稱全壓或駐點壓力，用P表示），它與未受擾動處的壓力（即靜壓，用P靜表示）之差，稱為動壓（用P動表示）。
計算公式
滯壓本身並不能測量流體速度，但是伯努利方程指出：
駐點壓力 = 靜壓 + 動壓
可改寫為：p+ρgh+(1/2)*ρv2=P
需要注意的是，此等式僅適用於不可壓縮流體；
本等式中：
- v為流體速度；
- P為滯壓；
- p為靜壓；
- ρ為流體密度。
對於氣體，可忽略重力，方程簡化為p+(1/2)*ρv2=常量（P），各項分別稱為靜壓 、動壓和駐點壓力。顯然 ，流動中速度增大，壓強就減小；速度減小， 壓強就增大；速度降為零，壓強就達到最大（理論上應等於駐點壓力）。
上式中壓力或可由壓力計讀數得出。
脈衝射流作用下駐點壓力
背景
脈衝射流是一種新型、高效的射流技術。同連續射流相比，脈衝射流通過間歇式水錘壓力衝擊在靶物表面產生的衝擊壓力大大超過了一般連續射流的滯止壓力，可以顯著的減小衝擊比能。目前，國內外基於不同機理的脈衝射流發生方法很多，其中自激振盪脈衝射流靠流體本身在合適的流體結構中的自激振動而產生脈衝射流，因具有結構簡單、無附加外驅動機構和無動密封等優點而受到關注。但由於噴嘴內流場的複雜性。噴出射流受很多因素影響，因此很難對不同參數下的射流性能做出統一的評價，限制了自激振盪脈衝射流的發展。相對於連續射流打擊力的理論和試驗研究，脈衝射流在這方面的研究還相當有限，在已有研究中同，打擊力的測試以測量射只是為了簡單評價射流的脈衝效果，方法流垂直衝擊平板的面作用力為主。
測試系統
浙江大學化工機械研究所的王樂勤等設計的射流駐點壓力的測試系統如圖所示，主要由自激脈衝噴嘴、測壓靶盤、應變片式壓力變送器和數據採集系統組成。為保證試驗測量的準確性，需保持射流中心與測壓靶盤中心具有較高的同軸度，因此將自激脈衝噴嘴固定夾持，並保持射流的水平方向，測壓靶盤可沿射流軸向前後移動以改變靶距，且每次靶距改變時，應使靶盤沿垂直射流方向上下移動，在壓力變送器讀取到最大值時將其固定。為測量衝擊射流場中的駐點壓力瞬時值，在射流衝擊靶盤的中心點處鑽孔(直徑1 mm左右)，小孔後直接連線壓力變送器，試驗中測得的瞬時壓力值經壓力變送器轉化為電壓信號傳輸到由計算機控制的數據採集系統中。
結論
（1）駐點壓力峰值持續時間隨噴嘴直徑增大而增長，存在最佳噴嘴直徑會產生較好的激振效果，試驗中d =17mm時駐點壓力脈衝效果最好，而d=18mm時，駐點壓力振幅最大，峰值壓力最高。
（2）駐點壓力沿程衰減幅度因噴嘴直徑而異，d =17mm噴嘴駐點峰值壓力沿程衰減幅度最小，而且都處於較高的水平，d=15mm噴嘴次之，d=18mm噴嘴駐點峰值壓力沿程衰減幅度最大。
（3）脈衝射流下駐點壓力峰值遠高於連續射流的打擊力，打擊力要提高4~10倍。
風洞駐點壓力控制
風洞來流駐點壓力是風洞試驗的一個基本參數，反映了飛行器模擬高度，並且在不同程度上影響著來流馬赫數、雷諾數以及模型表面上的附面層，對風洞試驗結果有著較大的影響。風洞試驗要求駐點壓力儘快穩定在預定目標值，並且在多次試驗時保持一致，從而保證試驗數據一致、可靠，並且能延長風洞有效運行.時間、節約氣源。
YMGC風洞是一座暫沖吹吸式風洞，其流場馬赫數範圍4-8，運行駐點壓力要求從零點零兒MPa到幾個MPa，流量從幾kg/s到一百多kg/s，針對這樣大的流量範圍，配置大中小三路調壓支路（分別為DN200，DN150和DN75），針對試驗要求的不同流量，選擇其中一個與之匹配的支路進行駐點壓力調節。
每個調壓支路的管路及閥門布置如圖所示。氣源’的壓縮空氣通過截止閥，氣動快速閥和調壓閥流入加熱器，
然後通過加熱器上端的熱閥，經過穩定段和噴管進入試驗段，最後流入真空球罐。風洞試驗需要穩定段駐點壓力保持某一恆定值，但是不同試驗要求駐點壓力不盡相同。高壓氣源提供的壓縮空氣壓力不恆定，並且由於其氣罐容積及其壓縮機功率的限制，試驗過程中氣源壓力會不斷下降，因此需要通過調壓裝置使穩定段駐點壓力保持在試驗需要的目標值。同時，高壓氣源容積和真空容積限制了試驗吹風時間（通常為幾十秒），因此還需要調壓裝置儘快將駐點壓力調節到試驗要求的目標值，以節約氣源、保證風洞的有效運行時間，以獲取足夠的試驗數據。
在調壓閥和噴管喉道之間的蓄熱式加熱器容積較大（內腔直徑約1.5米，高約8米，裡面安裝有加熱和蓄熱等元件，因此並非全空），在試驗時起到氣體緩衝容積的作用，即相當於氣容。風洞試驗相當於氣源通過調壓閥對氣容充氣，同時又通過噴管對氣容放氣，充放氣是一個比較複雜的瞬態過程。該風洞運行時間一般在幾十秒，並且正常試驗過程中，噴管喉道處為音速流動（每次試驗的噴管及喉管固定），調壓’閥節流通道處在絕大部分時間也為音速流動。
試驗時通過調節調壓閥閥位，即改變調壓閥節流通徑的的流通面積，從而使穩定段駐點壓力穩定在設定的目標值。調節閥作為一種機械裝置，其動作到位需要一定時間（開度變化百分之幾時，一般需要1-2秒左右）。氣容的充放氣時間，以及調節閥動作時間均可能導致駐點壓力調節會有一定滯後。尤其是高馬赫數試驗時，由於噴管的喉道直徑小、流量低，當前端管道和加熱器內壓力偏高時，減小調節閥開度，氣體仍無法迅速從噴管流出;反之，當其中壓力偏低時，增大調節閥的開度，也無迅速補充氣體，使駐點壓力升高，這樣造成穩定段駐點壓力較調節閥的動作有明顯滯後。
為了減小氣容緩衝和調壓閥動作滯後帶來的不利影響，在試驗前須先對加熱器預充高壓，並預置調壓閥開度，使其與試驗時的開度接近。試驗開始後同時開啟加熱器後的熱閥和調壓閥前的快速閥，加熱器中的高壓預充氣體快速卸壓，待流入和流出加熱器中的氣體流量基本平衡後，啟動調壓閥，調節其閥位(通常在百分之幾的絕對閥位範圍內小幅調整)，使試驗過程中駐點壓力始終保持在預期值附近。
