[发明专利]一种UV‑LED辐照元件温度场分析监控方法

权利要求书

1.一种UV辐照元件温度场分析监控方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、在ANSYS软件系统中对UV-LED辐照元件进行三维建模，获得UV-LED辐照元件模型。

第二步、将UV-LED辐照元件导入到Ansys Workbench系统中，采用Ansys Workbench系统对UV-LED辐照元件进行自动网格剖分。

第三步、对自动网格剖分后的UV-LED辐照元件的温度场进行分析，采用热力学微分方程和热力学微分方程边界条件，确定UV-LED辐照元件模型求解域的温度场。

第四步、根据热力学微分方程和热力学微分方程边界条件设置UV-LED辐照元件模型的初始边界条件和组成UV-LED辐照元件的发光二极管LED热损耗值，进行仿真，获得UV-LED辐照元件温度场分布云图。

第五步、验证采用ANSYS仿真方法获得UV-LED辐照元件温度场的正确性与精确性。

2.根据权利要求1所述的一种UV辐照元件温度场分析监控方法，其特征在于：第三步中采用的热力学微分方程和热力学微分方程边界条件，确定UV-LED辐照元件求解域的温度场的具体方法为：

所述的热力学微分方程为：

式中T为温度，τ为时间微元，a为散热系数，x为空间坐标系中X轴方向的坐标值，y为空间坐标系中Y轴方向的坐标值，z为空间坐标系中Z轴方向的坐标值，qv为单位体积生热率，ρ为密度，c为质量定容热容，

其中式中λ为导热系数；

热力学微分方程的热力学第一边界条件为：

式中，T0为已知温度；f(x，y，z，t)为已知温度函数，t为时间，S1为热力学第一类边界面；

热力学第一边界条件用于潜油电机模型的热力学第一类边界面S1上温度为已知的情况；

热力学微分方程的热力学第二边界条件为：

式中n为微元点，S2为热力学第二类边界面，q为热流密度，g(x，y，z，t)为热流密度函数；

热力学第二边界条件用于热力学第二类边界面S2上的热流密度为已知的情况；

热力学微分方程的热力学第三边界条件为：

式中S3为热力学第三类边界面，Tf为热力学第三类边界面S3周围流体的温度，

根据上述热力学微分方程和热力学微分方程边界条件，确定UV-LED辐照元件模型求解域的温度场。

3.根据权利要求2所述的一种UV辐照元件温度场分析监控方法，其特征在于：步骤三中自动网格剖分后的UV-LED辐照元件的温度场进行分析，采用热力学微分方程和热力学微分方程边界条件，确定UV-LED辐照元件模型求解域的温度场为有效照射面积内散热产生的温度场。

4.根据权利要求1所述的一种UV辐照元件温度场分析监控方法，其特征在于：第五步中，验证采用ANSYS仿真方法获得UV-LED辐照元件温度场的正确性与精确性的方法是：

1.建立UV-LED辐照元件数据采集卡实验平台，进行模拟UV-LED光源得到基于数据采集卡辨识的温度值；

2.应用温升在线测试仪DAC-HRE-1实测UV-LED辐照元件的实际温度结果。