一种界面换热系数的测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112903743A(43)申请公布日2021.06.04(21)申请号201911222622.8(22)申请日2019.12.03(71)申请人中国商用飞机有限责任公司地址200126上海市浦东新区世博大道1919号申请人上海飞机制造有限公司(72)发明人徐鹏高龙飞刘奎王世杰栾英伟李振友汪敏(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人巩克栋(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)G01N25/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种界面换热系数的测量方法(57)摘要本发明涉及一种界面换热系数的测量方法。所述测量方法包括如下步骤：(1)将待测样品用绝热材料进行绝热包覆，并留出至少一个裸露面；(2)将步骤(1)所得绝热包覆待测样品的内部嵌入内置热电偶，并置于密闭空间，在所述密闭空间的内部且绝热包覆待测样品的外部设置了外置热电偶；(3)对步骤(2)所述密闭空间内的流体进行阶梯式升温，并实时监测所述内置热电偶和外置热电偶的温度数据；(4)根据步骤(3)所得温度数据和步骤(1)所述待测样品的材料参数，计算得到所述待测样品和流体之间的界面换热系数。本发明所述测量方法既不会受温度、压力、流体种类和待测样品种类的限制，又具有操作简单、测量高效准确、适用范围广泛的优势。CN112903743ACN112903743A权利要求书1/2页1.一种界面换热系数的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：(1)将待测样品用绝热材料进行绝热包覆，并留出至少一个裸露面；(2)将步骤(1)所得绝热包覆待测样品的内部嵌入内置热电偶，并置于密闭空间，在所述密闭空间的内部且绝热包覆待测样品的外部设置了外置热电偶；(3)对步骤(2)所述密闭空间内的流体进行阶梯式升温，并实时监测所述内置热电偶和外置热电偶的温度数据；(4)根据步骤(3)所得温度数据和步骤(1)所述待测样品的材料参数，计算得到所述待测样品和流体之间的界面换热系数。2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)所述待测样品的形状为长方体、圆柱体、棱柱体、棱锥体或球体中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)所述绝热材料为复合材料或塑性材料；优选地，步骤(1)所述裸露面的个数根据待测样品的大小进行选择；优选地，步骤(1)所述裸露面的形状为矩形、圆形、三角形或梯形中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1至3任一项所述的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述内置热电偶的数量≥2根，优选为2-10根；优选地，步骤(2)所述内置热电偶从步骤(1)所述裸露面导出。5.根据权利要求1至4任一项所述的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述外置热电偶的数量≥2根，优选为2-10根。6.根据权利要求1至5任一项所述的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述密闭空间为热压罐。7.根据权利要求1至6任一项所述的测量方法，其特征在于，步骤(3)所述流体为空气、氮气或氩气中的任意一种或至少两种的组合，优选为氮气；优选地，步骤(3)所述阶梯式升温的升温速率为1-10℃/min；优选地，步骤(3)所述阶梯式升温的阶梯时间跨度为10-30min。8.根据权利要求1至7任一项所述的测量方法，其特征在于，步骤(4)所述待测样品的材料参数包括密度和比热容。9.根据权利要求1至8任一项所述的测量方法，其特征在于，步骤(4)所述计算界面换热系数的公式为：其中，hc为界面换热系数；ρ为待测样品的密度；c为待测样品的比热容；V为待测样品的体积；A为待测样品裸露面的面积；T为待测样品的温度；2CN112903743A权利要求书2/2页T∞为流体的温度；Δt为测量时间；ΔT为Δt测量时间内待测样品的温度变化。10.根据权利要求1至9任一项所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：(1)将待测样品用绝热材料进行绝热包覆，并留出至少一个裸露面；其中，所述待测样品的形状为长方体、圆柱体、棱柱体、棱锥体或球体中的任意一种或至少两种的组合；所述绝热材料为复合材料或塑性材料；所述裸露面的形状为矩形、圆形、三角形或梯形中的任意一种或至少两种的组合；(2)将步骤(1)所得绝热包覆待测样品的内部嵌入≥2根内置热电偶，并置于密闭空间，在所述密闭空间的内部且绝热包覆待测样品的外部设置了≥2根外置热电偶；其中，所述内置热电偶从步骤(1)所述裸露面导出；(3)对步骤(2)所述密闭空间内的流体进行阶梯式升温，并实时监测所述内置热电偶和外置热电偶的温度数据；其中，所述流体为空气、氮气或氩气中的任意一种或至少两种的组合，优选为氮气；所述阶梯式升温的升温速率为1-10