一种用于超高温试验条件下的热电偶测温装置及修正方法

文档序号:30773373发布日期:2022-07-16 01:12阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于超高温试验条件下的热电偶测温装置,其特征在于:包括实验通道、主流热电偶、皮托管、壁面热电偶;所述主流热电偶用于测量主流的温度,皮托管用于测量来流速度,多个壁面热电偶热电偶沿实验通道周向布置,用于测量壁面温度。2.根据权利要求1所述用于超高温试验条件下的热电偶测温装置,其特征在于:所述壁面热电偶的数量为8个,沿周向均布,即实验通道的四个壁面上均设置两个壁面热电偶。3.根据权利要求1所述用于超高温试验条件下的热电偶测温装置,其特征在于:同壁面的2个热电偶分别位于沿主流方向主流测温热电偶探头的上下游7d处,d为热电偶探头直径。4.一种权利要求1-3任一项所述用于超高温试验条件下的热电偶测温装置的修正方法,其特征在于具体步骤如下:步骤1:求解主流热电偶与高温燃气的对流换热量:φ
h
=ha1(t
f-t1)式中,a2为通道壁面面积,t
f
为主流实际温度,t1为主流测量温度,h为流体外掠圆球的平均表面换热系数;步骤2:求解主流热电偶与通道内壁面的辐射换热量:式中,a1为热电偶探头表面积,t
w
为壁面温度,ε为热电偶发射率;步骤3:当处于稳态时,φ
h
=φ
r
,即此时即可得到第一次修正后的主流实际温度t2;步骤4:通过查表得到第一次修正后温度t2下的普朗特数pr、流体导热系数λ、动力粘度μ

以及运动粘度ν;重复3、4步骤,经过3次迭代计算后主流温度t
f
的残差小于1%,此时得到真实的主流温度。5.根据权利要求4所述用于超高温试验条件下的热电偶测温装置的修正方法,其特征在于:所述步骤1中,公式φ
h
=ha1(t
f-t1)的流体外掠圆球的平均表面换热系数h用以下经验关联式确定:式中,u为主流速度、l为通道长度,pr为普朗特数,λ为流体导热系数、μ

为动力粘度,ν为运动粘度,μ
w
为动力粘度。6.根据权利要求4所述用于超高温试验条件下的热电偶测温装置的修正方法,其特征在于:所述步骤2中,主流热电偶探头表面积a1<<通道内壁面积a2。7.根据权利要求4所述用于超高温试验条件下的热电偶测温装置的修正方法,其特征在于:所述t
w
为多个壁面热电偶测量壁面温度的平均值。

技术总结
本发明一种用于超高温试验条件下的热电偶测温装置及修正方法,属于燃气涡轮领域;包括实验通道、主流热电偶、皮托管、壁面热电偶;所述主流热电偶用于测量主流的温度,皮托管用于测量来流速度,多个壁面热电偶热电偶沿实验通道周向布置,用于测量壁面温度。通过考虑热电偶与通道内壁面间的辐射换热,运用对流换热理论和经验关联式等进行3次迭代计算加以修正,最终得到更贴近通道内真实值的主流温度,大幅减小实验测量误差,保证实验数据的准确性,该热电偶实测燃气温度修正方法在高温传热实验中的应用具有十分重要的工程应用价值,也具有良好的普遍适用性。具有良好的普遍适用性。具有良好的普遍适用性。


技术研发人员:杜昆 欧磊 贾毅豪 梁庭睿 刘存良
受保护的技术使用者:西北工业大学
技术研发日:2022.03.10
技术公布日:2022/7/15
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