[发明专利]一种高温气体效应对气动热影响的测量方法

权利要求书

1.一种高温气体效应对气动加热影响量的测热试验方法，其特征在于，通过以下步骤实现：

制备两支带涂层水卡式量热计，其中一支为催化涂层，另外一支为非催化涂层；

将所制两支带涂层水卡式量热计放置于试验用的高焓等离子体风洞中；

在高焓等离子体风洞中对带涂层水卡式量热计进行初步标定；

使用标定好的两个水卡式量热计开展测热试验，获得高焓等离子体风洞来流条件下高温气体和壁面催化效应对气动加热的影响量；

对相同高焓等离子体风洞测热试验开展热化学非平衡数值模拟研究，获得不同材料催化特性条件下的壁面热流；

将壁面热流计算结果与水卡式量热计测得的测热试验结果进行对比分析，对带涂层水卡式量热计的测热精度进行充分验证；

将通过验证的两个水卡式量热计进行开展高焓电弧风洞来流条件下高温气体效应对气动加热影响的测热试验，通过对比分析两个水卡式量热计的测热试验结果，获得铜电极烧损来流条件下高温气体效应对气动加热的影响量；

通过获得的高温气体效应对气动加热的影响量，根据实际热防护材料的催化特性改进和完善热考核试验状态，确保热考核试验的真实性和覆盖性。

2.如权利要求1所述的一种高温气体效应对气动加热影响量的测热试验方法，其特征在于：对带催化涂层水卡式量热计进行初步标定的方法为：

S3.1使用制备的带催化涂层水卡式量热计开展测热试验，获得高焓非平衡来流条件下的全催化热流；

S3.2使用瞬态铜塞块式量热计获得相同高焓等离子体风洞来流条件下的壁面热流；

S3.3将步骤S3.1获得的全催化热流和步骤S3.2获得的壁面热流进行比较，若其误差在可接受范围内，则完成带催化涂层水卡式量热计的初步标定。

3.如权利要求1所述的一种高温气体效应对气动加热影响量的测热试验方法，其特征在于：对带非催化涂层水卡式量热计进行初步标定的方法为：

A3.1使用制备的带非催化涂层水卡式量热计开展测热试验，获得高焓等离子体风洞来流条件下壁面催化效应对气动加热的影响量；

A3.2使用CFD计算相同高焓等离子体风洞来流条件下高温气体和壁面催化效应对气动加热的影响量；

A3.3将步骤A3.1获得的气动加热的影响量和步骤A3.2获得的气动加热的影响量进行比较，若其误差在可接受范围内，则完成带非催化涂层水卡式量热计的初步标定。

4.如权利要求1-3任一所述的一种高温气体效应对气动加热影响量的测热试验方法，其特征在于：所述的两个水卡式量热计的测热试验结果的分析经过为：若两支带不同涂层水卡式量热计的测量结果相差在可接受范围内，则试验件表面真实热流与校测热流误差在可接受范围；若两支带不同涂层水卡式量热计的测量结果相差不在可接受范围内，则试验件表面真实热流与传统方法校测热流有明显差别，需要根据实验件材料的实际催化特性提高来流状态。