一种水冷戈登量热计.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CN106840464A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201611029564.3(22)申请日2016.11.14(71)申请人中国航天空气动力技术研究院地址100074北京市丰台区云岗西路17号(72)发明人涂建强董永晖杨宪宁陈连忠(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人徐辉(51)Int.Cl.G01K17/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种水冷戈登量热计(57)摘要本发明涉及一种水冷戈登量热计，包括康铜片、无氧铜本体、进水管和出水管；康铜片覆盖无氧铜本体的上端面；无氧铜本体为柱体结构，柱体结构的中部沿轴线方向具有截面为圆形的通孔，圆形的通孔的外部具有沿轴线方向设置有的内表面为圆柱面的环形降温槽，降温槽的顶端靠近无氧铜本体的上端面，降温槽的底端经封闭后留有与进水管匹配的进水口，和与出水管匹配的出水口；所述进水管和出水管连接在无氧铜本体的下端，分别连接进水口和出水口。本发明通过引入冷却水的方式降低了康铜片的工作温度，使康铜片的温度不超过200℃，维持在线性工作区域，实现了对高温热流的长时间监测，同时减少了量热计计算参数受温度波动的影响，提高了量热计的精度。CN106840464ACN106840464A权利要求书1/2页1.一种水冷戈登量热计，其特征在于：包括康铜片(1)、无氧铜本体(2)、进水管(4)和出水管(6)；所述康铜片(1)覆盖无氧铜本体(2)的上端面；所述无氧铜本体(2)为柱体结构，柱体结构的中部沿轴线方向具有截面为圆形的通孔，圆形的通孔的外部具有沿轴线方向设置有的内表面为圆柱面的环形降温槽，降温槽的顶端靠近无氧铜本体(2)的上端面，降温槽的底端经封闭后留有与进水管(4)匹配的进水口，和与出水管(6)匹配的出水口；所述进水管(4)和出水管(6)连接在无氧铜本体(2)的下端，分别连接进水口和出水口；所述康铜片(1)的中心经第一测试线引出，圆形的通孔和降温槽之间的无氧铜本体(2)下表面经第二测试线引出。2.一种水冷戈登量热计，其特征在于：包括康铜片(1)、无氧铜本体(2)、连接件(3)、进水管(4)和出水管(6)；所述康铜片(1)覆盖无氧铜本体(2)的上端面；所述无氧铜本体(2)为向下凸起的柱体结构，柱体结构的中部沿轴线方向具有截面为圆形的通孔，圆形的通孔的外部具有沿轴线方向设置有的内表面为圆柱面的环形降温槽，降温槽的顶端靠近无氧铜本体(2)的上端面延伸至无氧铜本体(2)的底端，圆形的通孔和降温槽之间的无氧铜本体(2)向下延伸形成圆柱形凸起；所述连接件(3)为环状结构，内表面与无氧铜本体(2)的圆柱形凸起的外表面匹配；连接件(3)的上端面连接无氧铜本体(2)的下端面；所述连接件(3)具有环形通道，连接至降温槽；环形通道的底端经封闭后留有与进水管(4)匹配的进水口，和与出水管(6)匹配的出水口；所述进水管(4)和出水管(6)连接在连接件(3)的下端，分别连接进水口和出水口；冷却水经进水管(4)进入连接件(3)的环形通道后，进入无氧铜本体(2)的降温槽进行降温，再经连接件(3)的环形通道流至出水管(6)流出；所述康铜片(1)的中心经第一测试线引出，圆形的通孔和降温槽之间的无氧铜本体(2)下表面经第二测试线引出。3.根据权利要求1或2所述的水冷戈登量热计，其特征在于，所述康铜片(1)与无氧铜本体(2)之间通过扩散焊的方式焊接为一体。4.根据权利要求1或2所述的水冷戈登量热计，其特征在于，第一测试线为无氧铜丝，通过低温钎焊的方式固定在康铜片(1)的中心。5.根据权利要求1或2所述的水冷戈登量热计，其特征在于，利用公式，q＝KΔT，对量热计进行标定，确定系数K的值，q为量热计表面的热流密度，ΔT为康铜片(1)中心与圆形的通孔和降温槽之间的无氧铜本体(2)之间的温度差；当K和之间偏差小于20％时合格，其中λ0为温度0℃时康铜的导热系数；R为无氧铜本体(2)圆形的通孔的半径，d为康铜片(1)的厚度。6.根据权利要求2所述的水冷戈登量热计，其特征在于，所述连接件(3)的材质为无氧铜或不锈钢。7.根据权利要求2所述的水冷戈登量热计，其特征在于，所述连接件(3)通过钎焊、扩散2CN106840464A权利要求书2/2页焊的方式连接到无氧铜本体(2)。3CN106840464A说明书1/5页一种水冷戈登量热计技术领域[0001]本发明涉及一种水冷戈登量热计，属于热量计量领域。背景技术[0002]高超声速飞行器在高空高速飞行时，其表面将经受严重的气动加热及辐射加热，要求飞行器表面安装能够满足防热要求的热防护系统。其防热材料或结构需要进行气动热地面模拟实验，以验证其防热性能。其中，气流总温和