[發明專利]一種基于圍道積分的渦輪葉片輻射測溫中背景輻射影響修正方法在審
| 申請號： | 201810575081.6 | 申請日： | 2018-06-05 |
| 公開（公告）號： | CN109060136A | 公開（公告）日： | 2018-12-21 |
| 發明（設計）人： | 馮馳;李東;高山;陳立偉;康子洋 | 申請（專利權）人： | 哈爾濱工程大學 |
| 主分類號： | G01J5/00 | 分類號： | G01J5/00;G01J5/10 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 150001 黑龍江省哈爾濱市南崗區*** | 國省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 背景輻射 導葉 動葉 修正 渦輪葉片 測量渦輪葉片 表面三角 分布規律 輻射測溫 高溫環境 積分計算 軟件仿真 渦輪導葉 輻射 高溫計 面元 溫場 葉面 分析 | ||
1.一種基于圍道積分的渦輪葉片輻射測溫中背景輻射影響修正方法，其特征在于：步驟如下：
步驟1：得到渦輪導葉溫場分布；
步驟2：動葉與導葉表面三角面元劃分；
步驟3：利用圍道積分計算動葉與導葉間的角系數；
任意導葉的三角面元j對動葉的三角面元i的角系數Fij的圍道積分計算公式為：
式中：Aj為導葉的三角面元j的面積，R為兩面元之間的距離；Ci與Cj分別為組成三角面元i和三角面元j的邊線，dx，dy與dz分別為對應方向上的長度；且Ci由向量和組成，Cj由向量與組成，則Fij的圍道積分計算公式推導為：
其中：
假設A、B、C、D、E的坐標分別為(ax,ay,az)、(bx,by,bz)、(cx,cy,cz)、(dx,dy,dz)、(ex,ey,ez)；則向量與的參數方程表達形式如下：
式中：s與t為參數方程的參數，取值區間皆為[0,1]；
向量與上兩點之間的距離為R為：
R＝sqrt((x2-x1)2+(y2-y1)2+(z2-z1)2) (7)
則有：
步驟4：被測動葉面元受導葉背景輻射影響計算；
利用三角面元對導葉表面進行劃分，導葉表面對動葉被測面元的背景輻射影響等效于各導葉面元對被測動葉面元影響的疊加：
式中：Ai為被測動葉面元i的面積，Aj為導葉面元j的面積，為導葉面元j的輻射能量；
步驟5：計算與分析動葉旋轉到不同位置時所受背景輻射；
給出一個導葉面元與一個動葉面元，假設動葉面元繞渦輪軸旋轉的角度為θ，新位置處動葉三角面元的三個頂點坐標分別為A’(ax’,ay’,az’)，B’(bx’,by’,bz’)，C’(cx’,cy’,cz’)；以A’的坐標為例，其相對于起始點A(ax,ay,az)的坐標變換矩陣為：
根據上式計算動葉旋轉任意角度θ后與導葉面元之間的角系數，進而求得動葉旋轉θ角度后所受周圍環境的背景輻射；
步驟6：根據背景輻射的分布規律，對高溫計測量結果進行修正；
假設利用輻射高溫計測量動葉某點時得到的輻射能量為Etot，并計算得到的背景輻射能量為Eback，對高溫計測量結果進行背景輻射修正后得到的輻射能量Ecor為：
Ecor＝Etot-(1-e)·Eback
根據修正后的輻射能量Ecor得到修正后的測量溫度。
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