[发明专利]叠片式电弧加热器工作特性诊断系统及诊断方法

权利要求书

1.叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：包括电源系统(2)、压力测量装置(4)、流量测量装置(5)和数据分析终端(6)，其中：

数据分析终端(6)接收电源系统(2)设定的电流值I、压力测量装置(4)测量的外部电弧加热器(1)前电极下游的压力P₀、以及流量测量装置(5)测量的外部喷管(3)出口的超声速气流的质量流量

数据分析终端(6)根据所述外部电弧加热器(1)前电极下游的压力P₀和外部喷管(3)出口的超声速气流的质量流量得到气流焓值H₀；

数据分析终端(6)对所述电流值I、质量流量及对应的气流焓值H₀进行拟合，分别获得所述电流值I对气流焓值H₀的幂指数系数a和所述质量流量对气流焓值H₀的幂指数系数b，得到外部电弧加热器(1)工作特性的定量关系表达式如下：

根据外部电弧加热器(1)的电流值I和试验介质的质量流量利用所述外部电弧加热器(1)工作特性的定量关系表达式直接确定气动热防热材料考核需模拟的气流焓值参数H₀。

2.根据权利要求1所述的叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：所述外部喷管(3)出口的超声速气流通过电源系统(2)设定电流I，外部电弧加热器(1)的前电极和后电极之间放电击穿产生电弧，对进入的质量流量的试验介质进行加热，再经外部喷管(3)膨胀加速后在喷管出口形成。

3.根据权利要求1所述的叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：所述数据分析终端(6)根据所述外部电弧加热器(1)前电极下游的压力P₀和外部喷管(3)出口的超声速气流的质量流量得到气流焓值H₀的具体方法如下：

其中：A^*为外部喷管(3)的喉道面积。

4.根据权利要求1所述的叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：所述外部电弧加热器(1)为焓值范围在8～20MJ/kg的高焓叠片式电弧加热器。

5.根据权利要求1所述的叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：所述压力测量装置(4)为YZD-2B型压力传感器，量程覆盖0～100kPa到0～15MPa。

6.根据权利要求1所述的叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：所述流量测量装置(5)为音速喷嘴；所述音速喷嘴测量质量流量是通过喷嘴上游压力和喷嘴喉道面积获得，且音速喷嘴上下游压力比大于2。

7.根据权利要求1所述的叠片式电弧加热器工作特性诊断系统，其特征在于：所述数据分析终端(6)为基于matlab、originlab或excel软件开发环境。