[发明专利]一种内埋式热电偶表面热流测量方法

权利要求书

1.一种内埋式热电偶表面热流测量方法，其特征在于步骤如下：

(1)对所选热电偶进行标定，获取热电偶参数，其中：

所述热电偶参数包括标定公式系数a_m、热电偶时间常数τ，其中热电偶标定公式系数a_m的计算方法如下：

式中，T为所选时刻热电偶所测温度，V为所选时刻热电偶输出的热电势，热电偶时间常数τ直接测量得到，m为热电偶标定公式阶数；

(2)将所选热电偶内嵌于飞行器模型表面并接入采集系统，控制采样频率并获取该热电偶的热电势随时间变化的前三阶导数测量值，其中，所述采样频率不大于

(3)根据步骤(1)标定热电偶所得参数及步骤(2)所得测量值计算热电偶温度随时间变化的导数关系式，其中，确定热电势V随时间t变化的前三阶导数关系式的计算公式如下：

式中，分别为热电偶所测温度T随时间t变化的一阶导数关系式、二阶导数关系式、三阶导数关系式；

(4)确定飞行器模型材料参数，并根据步骤(3)所得导数关系式计算t_i时刻热电偶内嵌位置热流值及该位置热流值随时间变化的导数关系式，热电偶内埋位置t_i时刻热流值的计算方法为：

所述热电偶内埋位置t_i时刻热流值随时间t变化的一阶导数的表达式为：

式中，ρ为飞行器模型材料密度，C为飞行器模型材料比热容，k为飞行器模型材料热传导系数t_i,i＝1,2,…M为采集系统采集数据的时间序列，其中M为时间序列点数；

(5)根据步骤(4)所述导数关系式及热电偶与飞行器模型材料相关参数计算模型表面t_i时刻的热流值，其中，模型表面t_i时刻的热流值计算关系式为：

式中，η为测量所得内埋热电偶与飞行器模型材料表面距离，α为飞行器模型材料热扩散系数，其中热扩散系数α的计算方法为：α＝k/ρC。