[发明专利]基于红外热像测温技术的非定常壁面加热热流分布测量方法

权利要求书

1.一种基于红外热像测温技术的非定常壁面加热热流分布测量方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)选择密度、比热容和热传导系数已知的物体，壁厚均匀，且其Bi数远小于1，利用红外测温技术记录随时间变化的加热壁面的温度场；

(2)忽略物体沿厚度方向热阻，将物体加热问题简化成二维非定常传热问题，得到非定常热平衡方程；

(3)将步骤1)中测量得到的温度场对时间和空间分别求导，计算热温升非定常项和热传导项，忽略自然对流和热辐射，根据步骤2)的非定常热平衡方程计算加热热流。

2.根据权利要求1所述的基于红外热像测温技术的非定常壁面加热热流分布测量方法，其特征是，所述的步骤1)具体为：利用红外测温技术记录物体壁面随时间变化的温度场，记录过程从初始加热时刻开始到物体温度基本不变。

3.根据权利要求1所述的基于红外热像测温技术的非定常壁面加热热流分布测量方法，其特征是，所述的步骤2)具体为：由于所测物体沿厚度方向热阻较小，忽略沿壁厚方向热阻，从而将加热问题简化成二维非定常传热问题，构建热平衡方程，即：

热温升非定常项＝热传导项+热源项+自然对流项+辐射项

方程包含有5个项，从左到右依次是壁面温度由于加热导致的随时间变化的非定常项，壁面自身的热传导项，加热热源项，自然对流项和辐射项。

4.根据权利要求1所述的基于红外热像测温技术的非定常壁面加热热流分布测量方法，其特征是，所述的步骤3)具体为：将通过红外测温技术测量得到的壁面温度场对时间求导，再乘上已知的壁面材料的密度和比热容参数，计算得到非定常项；将壁面温度场对空间求导，乘以壁面的热传导系数，计算得到热传导项，在加热初期，壁面温度较低，自然对流和辐射散热项可以忽略，从而根据非定常项和热传导项计算得到加热热源项，即加热热流。