[发明专利]一种基于分层内埋热电偶的隔热材料热导率测试方法

权利要求书

1.一种基于分层内埋热电偶的隔热材料热导率测试方法，其特征在于，所述测试方法包括：

在试验件内被测隔热材料与设置在所述被测隔热材料上表面的上面板之间、所述被测隔热材料与设置在所述被测隔热材料下表面的下面板之间以及所述被测隔热材料不同深度设置N个测温点，并在每个所述测温点预埋一个热电偶，N个所述测温点距所述被测隔热材料上表面的距离为X_N；

获取所述被测隔热材料的初始温度T₀，作为所述被测隔热材料的初始条件；

在所述试验件的四周和底面填充绝热外层，构造所述被测隔热材料的绝热边界条件；

利用风洞为所述试验件加载热流；

获取加载热流后所述被测隔热材料的上表面温度T₁(t)，作为所述被测隔热材料的上表面温度边界条件；

利用N个所述热电偶测量加载热流后N个所述测温点的实际温度T_f(X_N,t)；

根据所述绝热边界条件、所述初始条件和所述上表面温度边界条件，利用共轭梯度法对所述被测隔热材料在所述初始温度T₀时的热导率初始假定值K₀进行优化迭代以得到热导率优化值，根据所述热导率优化值计算N个所述测温点的理论温度T_g(X_N,t)，进而计算所述理论温度T_g(X_N,t)与所述实际温度T_f(X_N,t)的差值J(X_N,t)直到所述差值J(X_N,t)小于预定阈值，将对应的所述热导率优化值确定为所述被测隔热材料的热导率测试值，其中N≥1。

2.根据权利要求1所述的热导率测试方法，其特征在于，每两个相邻的所述测温点的高度差为5mm。

3.根据权利要求2所述的热导率测试方法，其特征在于，所述被测隔热材料的上表面的边长不大于200mm。

4.根据权利要求3所述的热导率测试方法，其特征在于，按照下式的一维非稳态非线性导热微分方程迭代计算所述热导率优化值：

其中，x表示所述被测隔热材料上任意一点距所述被测隔热材料上表面的距离，T(x,t)表示t时刻所述被测隔热材料上x点处的温度，ρ(x,T)表示所述被测隔热材料上x点处温度为T时的密度，c_p(x,T)表示所述被测隔热材料上x点处温度为T时的比热，K(x,T)表示所述被测隔热材料上x点处温度为T时的热导率，表示所述被测隔热材料的温度T(x,t)在x方向上的变化率，表示所述被测隔热材料的温度T(x,t)随时间t的变化率。

5.根据权利要求4所述的热导率测试方法，其特征在于，所述初始条件为：

T(x,0)＝T₀。

6.根据权利要求5所述的热导率测试方法，其特征在于，所述绝热边界条件为：

7.根据权利要求6所述的热导率测试方法，其特征在于，所述上表面温度边界条件为：

T(t)＝T₁(t)，x＝0。

8.根据权利要求7所述的热导率测试方法，其特征在于，所述热电偶的预埋方式为所述热电偶从所述测温点引出后在所处等温面内延伸预定距离。

9.根据权利要求8所述的热导率测试方法，其特征在于，所述绝热外层的材料与所述被测隔热材料相同。