[发明专利]一种检测热流密度的方法及装置

权利要求书

1.一种检测热流密度的方法，其特征在于，所述方法包括：

采集回转窑窑表面温度；

采集环境温度；

获取回转窑窑壁向周围环境散热时的对流换热系数；

获取回转窑窑壁向周围环境散热时的辐射换热系数；

根据所述对流换热系数、辐射换热系数、窑表面温度、环境温度以及预设的第一模型，获得回转窑窑壁的热流密度。

2.根据所述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取窑内到窑表面的总热阻；

根据所述热流密度、总热阻、窑表面温度以及预设的第二模型，获取窑内温度，所述第二模型包括：

T_内＝qR_总+T_b

其中，q为所述热流密度，T_b为所述窑表面温度，T_内为所述窑内温度，R_总为所述总热阻。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一模型包括：

q＝（h₁+h₂)·(T_b-T_∞)

其中，q为所述热流密度，h₁为所述对流换热系数，h₂为所述辐射换热系数，T_b为所述回转窑窑表面温度，T_∞为所述环境温度。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取回转窑窑壁向周围环境散热时的对流换热系数，包括：

采集回转窑外径；

获取定性温度下空气的导热系数，其中所述定性温度为所述窑表面温度与所述环境温度的算术平均值；

获取所述定性温度下空气的普朗特数；

获取所述定性温度下空气的格拉晓夫数；

根据所述的回转窑外径、导热系数、普朗特数、格拉晓夫数以及预设的第三模型，获取所述对流换热系数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三模型包括：

h1=C(Gr·Pr)n·λl]]>

其中，h₁为所述对流换热系数，λ为所述导热系数，l为所述回转窑外径，Pr为所述普朗特数，Gr为所述格拉晓夫数，C和n为根据所述格拉晓夫数及预设的对应关系数据库获得的常量。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取所述定性温度下空气的格拉晓夫数，包括：

根据所述定性温度的倒数获取空气的流体膨胀系数α_v；

获取所述定性温度下空气的运动粘度ν；

根据

Gr=g·αv·ΔT·l3v2]]>

获取所述格拉晓夫数Gr；

其中，g为重力加速度，l为所述回转窑外径，ΔT为所述窑表面温度与所述环境温度的差值。