一种高温固体壁面的温度测量修正方法技术

本发明专利技术提供一种高温固体壁面的温度测量修正方法，在高速高温高压流体冲刷下壁面测温结果会有较大误差，本发明专利技术首先建立温度传感器与被测壁面一侧流体的对流换热方程、与周围环境的辐射换热方程、与其引线间的导热方程，然后根据热平衡方程计算干扰热流密度，以传感器与被测壁面中心为原点建立柱坐标系，建立被测固壁的导热微分方程，推导被测高温固体壁面的修正温度公式，将干扰热流密度、温度传感器示数代入修正温度公式得到被测高温固体壁面的修正温度。本发明专利技术只需考虑被测壁面的结构参数、流体的运行参数，而不用考虑另一侧流道的结构参数、流体的运行参数，即可计算出精确的实际测量值，提高了测量的实用性、适用性和准确性。确性。

【技术实现步骤摘要】
一种高温固体壁面的温度测量修正方法


[0001]本专利技术属于接触式传感器测温
，具体涉及一种高温固体壁面的温度测量修正方法。

技术介绍

[0002]在工业生产和科学研究工作中，为测试某些参数和保证产品质量，常常需要测量固体内部或表面的温度。固体温度是航空航天、能源动力、化工、冶金等生产过程中最重要的过程参数之一。温度的准确测量与控制在工业生产中有着极其重要的作用，是确保生产过程优质、高产、低耗和安全的一项重要技术。在实践中很多测温中需要固壁两侧均有流体流过，例如航空发动机涡轮、内燃机气缸、换热器等。而固体温度测量技术尚不完善，尤其是固体壁面温度的精准测量受到固体内部传热、边界的换热条件等多种因素的影响。固体内部的传热取决于材料的导热系数、密度、比热容等热物性参数。边界的换热条件取决于被测壁面与流体之间的对流换热系数。因此，准确测量固体壁面是相当困难的。
[0003]测量液体温度时，只要测温传感器有足够的插入深度及对流换热条件，就能测得较准确的温度。但是对固体壁面温度的测量，传感器一般不能插入固体表面，或不能插入很深，尤其在温场不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温固体壁面的温度测量修正方法，其特征在于，包括：步骤1：采集被测高温固体壁面一侧的来流流体的温度T0、压力p0、质量流量q
m
，计算出来流所处状态的静温T
f1
、静压p
f1
以及流速V；步骤2：使用接触式温度传感器A测量高温固体壁面时，计算安装传感器时传感器A的受感部以导热方式传递到被测高温固体壁面的热流密度q
T
；步骤3：计算没有安装温度传感器时，流体以对流换热的方式传给被测高温固体壁面的热流密度q
b
；步骤4：计算安装传感器时的干扰热流密度q
d
；步骤5：以传感器在被测高温固体的中心为原点建立柱坐标系，建立导热微分方程；步骤6：计算测量高温固体壁面时的绝对误差
△
t；步骤7：计算被测高温固体壁面的实际温度测量值T
z
。2.根据权利要求1所述的一种高温固体壁面的温度测量修正方法，其特征在于，所述步骤1中来流所处状态的静温T
f1
、静压p
f1
以及流速V表示为：以及流速V表示为：以及流速V表示为：以及流速V表示为：以及流速V表示为：式中，γ表示流体的绝热指数，c
cr
表示声速，R表示通用气体常数，A
s
表示测量高温固体壁面的接触式温度传感器A处流体通过面积，q
m
表示流体的质量流量，R
g
表示气体常数，q
v
表示流体的体积流量。3.根据权利要求1所述的一种高温固体壁面的温度测量修正方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1：根据牛顿冷却公式计算测量高温固体壁面的接触式温度传感器A的受感部与周围流体之间的对流换热量Φ
h
：Φ
h
＝h1A
s1
(T
f1
‑
T
s
)))
式中，h1表示接触式温度传感器A的受感部与被测壁面一侧流体间的对流换热系数，A
s1
表示接触式温度传感器A与周围流体接触的面积，T
s
表示接触式温度传感器A的示数，Nu1表示接触式温度传感器A的受感部与被测高温固体壁面一侧流体间的努塞尔数，d
s
表示接触式温度传感器A的受感部的特征长度，μ表示流体的运动粘度，ρ表示流体所处状态的密度，Pr1表示流体的普朗特数，Re1表示流体的流动雷诺数，c
p
表示流体的定压比热容，λ表示流体的导热系数；步骤2.2：计算接触式温度传感器A的受感部与周围环境之间的辐射换热量Φ
r
：式中，ε1表示接触式温度传感器A的受感部的发射率，σ表示黑体辐射常数，T
r
表示周围环境的辐射温度；步骤2.3：计算接触式温度传感器A的受感部与导线之间的导热量Φ
λ
：式中，h
t<...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇志海，孙本彬，张琦，李广超，李彬彬，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：