[發明專利]基于紅外熱像測溫技術的非定常壁面加熱熱流分布測量方法

在審

• 申請號: 201710004123.6
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106885634A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 王高峰;鐘亮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 萬尾甜,韓介梅

1.一種基于紅外熱像測溫技術的非定常壁面加熱熱流分布測量方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)選擇密度、比熱容和熱傳導系數已知的物體，壁厚均勻，且其Bi數遠小于1，利用紅外測溫技術記錄隨時間變化的加熱壁面的溫度場；

(2)忽略物體沿厚度方向熱阻，將物體加熱問題簡化成二維非定常傳熱問題，得到非定常熱平衡方程；

(3)將步驟1)中測量得到的溫度場對時間和空間分別求導，計算熱溫升非定常項和熱傳導項，忽略自然對流和熱輻射，根據步驟2)的非定常熱平衡方程計算加熱熱流。

2.根據權利要求1所述的基于紅外熱像測溫技術的非定常壁面加熱熱流分布測量方法，其特征是，所述的步驟1)具體為：利用紅外測溫技術記錄物體壁面隨時間變化的溫度場，記錄過程從初始加熱時刻開始到物體溫度基本不變。

3.根據權利要求1所述的基于紅外熱像測溫技術的非定常壁面加熱熱流分布測量方法，其特征是，所述的步驟2)具體為：由于所測物體沿厚度方向熱阻較小，忽略沿壁厚方向熱阻，從而將加熱問題簡化成二維非定常傳熱問題，構建熱平衡方程，即：

熱溫升非定常項＝熱傳導項+熱源項+自然對流項+輻射項

方程包含有5個項，從左到右依次是壁面溫度由于加熱導致的隨時間變化的非定常項，壁面自身的熱傳導項，加熱熱源項，自然對流項和輻射項。

4.根據權利要求1所述的基于紅外熱像測溫技術的非定常壁面加熱熱流分布測量方法，其特征是，所述的步驟3)具體為：將通過紅外測溫技術測量得到的壁面溫度場對時間求導，再乘上已知的壁面材料的密度和比熱容參數，計算得到非定常項；將壁面溫度場對空間求導，乘以壁面的熱傳導系數，計算得到熱傳導項，在加熱初期，壁面溫度較低，自然對流和輻射散熱項可以忽略，從而根據非定常項和熱傳導項計算得到加熱熱源項，即加熱熱流。