The present invention provides a method and device for measuring local convective heat transfer coefficient in micro-scale. The conductive filament is electrically heated to establish a stable temperature gradient on the conductive filament by DC DC power supply conductive filament through direct current, and the temperature distribution map of the conductive filament is obtained by infrared imager. Based on the temperature values at different locations in the extracted temperature distribution map, the temperature gradient of the conductive filament is restored. The local convective heat transfer coefficients at different points on the conductive filament can be obtained by the correlation formula of local convective heat transfer coefficients at micro-scale. It realizes the measurement of local convective heat transfer coefficient and improves the accuracy and accuracy of measurement. It has simple equipment, high measurement accuracy, good reliability, wide measurement range, and achieves the technical effect of effective measurement of local convective heat transfer coefficient in micro-scale.
【技术实现步骤摘要】
一种微尺度下局部对流换热系数的测量方法及装置
本专利技术涉及传热
，具体涉及一种微尺度下局部对流换热系数的测量方法及装置。
技术介绍
自然对流换热系数是评价流体与固体表面之间换热能力的基本参数，在涉及传热工程领域有着广泛的应用背景。随着电子器件的愈加微型化，在微尺度下材料与周围气体的对流换热微观机理发生改变，宏观流体力学中的连续性介质假设等将不适用，使得对流换热系数的值相比于宏观尺度大若干个数量级。因此准确获取微尺度下材料的对流换热系数对电子器件的前期热管理分析具有重要的意义。红外成像是通过接收物体所发射的辐射能，进而反推其温度的一项技术。局部对流换热系数是指材料在不同位置处的对流换热系数，其值的大小会随温度，样品的尺寸等发生变化。目前实验测量多为平均对流换热系数，它仅代表材料与周围流体换热的整体水平，不能反映材料在不同位置处的实际换热强度。现有技术中，专利CN105891255A公开了一种测量单个纳米颗粒对流换热系数和比热容的方法及系统。该方法可同时测量纳米颗粒的对流换热系数和比热容，但是该方法测量的只是纳米颗粒表面的平均对流换热系数。且该方法需要使用探针...
【技术保护点】
1.一种微尺度下局部对流换热系数的测量方法，其特征在于，包括：步骤S1：采用导电粘结剂将微尺度导电细丝两端粘接于金属热沉上，所述微尺度导电丝的直径为10微米到100微米；步骤S2：采用DC直流电源向微尺度导电细丝通以恒定电流，并记录此时所施加电流值的大小；步骤S3：当电加热达到稳态后，通过红外成像仪拍摄获得微尺度导电细丝的红外热像图；步骤S4：通过数据收集计算机对红外成像仪主机拍摄的红外热像图进行处理，获得温度分布图，并根据温度分布图中像素点所对应的几何尺寸的大小将导电细丝划分为预设数量的微元区域，并提取不同微元区域的温度值，其中，所划分的微元区域的数量与温度分布图中像素点...
【技术特征摘要】
1.一种微尺度下局部对流换热系数的测量方法，其特征在于，包括：步骤S1：采用导电粘结剂将微尺度导电细丝两端粘接于金属热沉上，所述微尺度导电丝的直径为10微米到100微米；步骤S2：采用DC直流电源向微尺度导电细丝通以恒定电流，并记录此时所施加电流值的大小；步骤S3：当电加热达到稳态后，通过红外成像仪拍摄获得微尺度导电细丝的红外热像图；步骤S4：通过数据收集计算机对红外成像仪主机拍摄的红外热像图进行处理，获得温度分布图，并根据温度分布图中像素点所对应的几何尺寸的大小将导电细丝划分为预设数量的微元区域，并提取不同微元区域的温度值，其中，所划分的微元区域的数量与温度分布图中像素点的数量相同；步骤S5：根据不同微元区域的温度值，计算不同微元区域对应的电阻值，并根据不同微元区域对应的电阻值，计算不同微元区域对应的电加热功率；步骤S6：根据微尺度导电细丝的直径、不同微元区域的温度值、微元区域的几何长度、微元区域的电加热功率以及环境温度，获得局部对流换热系数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3之前，所述方法还包括：通过测量微尺度导电细丝的电压值，判断电加热是否达到稳态。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S4中通过数据收集计算机对红外成像仪主机拍摄的红外热像图进行处理，获得温度分布图，具体包括：通过数据收集计算机中预设的红外热像图处理软件，获得温度分布图。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5具体包括：根据不同微元区域的温度与电阻率的对应关系，计算获得微尺度导电细丝的电阻值；根据电阻值和加热电流值，计算不同微元区域对应的电加热功率。5.如权利要求4所述的方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：岳亚楠，高建树，陈玉，谢诞梅，熊扬恒，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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