[发明专利]基于稳态分析的半球向全发射率与导热系数的测量方法

权利要求书

1.一种基于稳态分析的半球向全发射率与导热系数的测量方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1.选取一个细长带状的导体材料样品，在真空环境下通电加热，选取所述样品中间的一段区域为测试区，根据稳态量热法建立所述样品的稳态能量平衡方程；

S2.将所述样品的半球向全发射率和导热系数分别表示为关于温度的数学函数，以函数中的待定参数来定量表征样品的半球向全发射率与导热系数的特征；

S3.在不同稳态温度条件下进行多组稳态测量实验，构造出多个不同稳态温度条件下的稳态能量平衡方程，形成一个稳态能量平衡方程组，样品半球向全发射率函数和导热系数函数中的待定参数为所述方程组中的未知数；

S4.利用数值求解算法求出样品半球向全发射率函数和导热系数函数中的待定参数，得到所述样品关于温度的半球向全发射率函数和导热系数函数，从而确定所述样品在不同稳态温度条件下的半球向全发射率和导热系数。

2.根据权利要求1所述的基于稳态分析的半球向全发射率与导热系数的测量方法，其特征在于，所述步骤S1中的稳态能量平衡方程为：

式中，Q为样品测试区的加热电功率，通过测量样品测试区两端的电压和电流可获得，为已知量；(T₀,T₁,T₂)分别为样品测试区的左边界、中间、右边界的温度值，通过热电偶测量获得，为已知量；为样品中测试区的平均温度，为已知量；T_e为真空水冷壁的温度，为已知量；ε为样品半球向全发射率，为未知量；λ为样品导热系数，为未知量；σ为史蒂芬-波尔兹曼常数，为已知量；样品测试区长度为l、宽度为w、厚度为d、样品横截面积A=w·d、测试区表面积S=2l·(w+d)，均为已知量。

3.根据权利要求2所述的基于稳态分析的半球向全发射率与导热系数的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中样品的半球向全发射率函数和导热系数函数为含有有限个待定参数的线性函数、幂指数函数和多项式函数等函数中的一种。

4.根据权利要求3所述的基于稳态分析的半球向全发射率与导热系数的测量方法，其特征在于，所述步骤S2中样品的半球向全发射率函数和导热系数函数在温度区间带宽ΔT内，可表示为温度的线性函数，所述函数为：

ϵ(a1,a2;T)=a1T+a2λ(b1,b2;T)=b1T+b2]]>

式中，(a₁,a₂)为半球向全发射率函数中的两个待定参数；(b₁,b₂)为导热系数函数中的两个待定参数；T为样品测试区的稳态温度。