[发明专利]一种湿热海洋环境模拟设备及其辐照强度预测方法

权利要求书

1.一种湿热海洋环境模拟设备的辐照强度预测方法，其特征在于：基于湿热海洋环境模拟设备实施；

所述湿热海洋环境模拟设备包括：干盐雾发生装置(1)、加湿器(2)、盐雾生成室(3)、主试验箱(4)和温湿度调节系统(5)；

所述干盐雾发生装置(1)能够将微纳级氯化钠干盐颗粒送入所述盐雾生成室(3)内，所述加湿器(2)能够将湿空气送入所述盐雾生成室(3)内，所述盐雾生成室(3)内安装有离心风机(6)，该离心风机(6)的出风口连通所述主试验箱(4)的进气孔(4a)，所述进气孔(4a)位于主试验箱(4)的侧壁上部位置；

所述主试验箱(4)的内部安装有多支紫外荧光灯管(7)和用于为受测电器设备供电的电源接口，各支紫外荧光灯管(7)位于所述主试验箱(4)的侧壁上部位置，各支紫外荧光灯管(7)相互平行布置，且各支紫外荧光灯管(7)的共面平行于所述主试验箱(4)的底面(4b)；

所述温湿度调节系统(5)能够监测并调控所述主试验箱(4)内的空气温湿度；

所述湿热海洋环境模拟设备还包括安装在所述主试验箱(4)内的两部盐雾浓度监测仪(8)、激光颗粒物传感器(9)、用于检测平行定向紫外光的第一光强传感器(10)和用于检测散射紫外光的第二光强传感器(11)；所述两部盐雾浓度监测仪(8)分别位于所述主试验箱(4)的侧壁顶部位置和侧壁底部位置；所述激光颗粒物传感器(9)位于所述进气孔(4a)的旁侧位置；所述第一光强传感器(10)和第二光强传感器(11)均安装在所述主试验箱(4)的顶面(4c)，且所述第一光强传感器(10)和第二光强传感器(11)与各支紫外荧光灯管(7)的共面之间的距离均在3cm以内；

包括：

步骤S1、在所述两部盐雾浓度监测仪(8)测得的盐雾浓度值差距在10％以内后，通过所述温湿度调节系统(5)测得所述主试验箱(4)内的空气温度T和相对湿度RH；通过所述激光颗粒物传感器(9)测得其感应范围内的盐雾液滴尺寸分布数据，该盐雾液滴尺寸分布数据包括：所述感应范围内所存在的半径在第i个盐雾液滴半径范围以内的盐雾液滴的数量N_i，1≤i≤K，K为正整数；通过所述第一光强传感器(10)测得平行紫外光强度通过所述第二光强传感器(11)测得散射紫外光强度

步骤S2、进行转化计算，包括：

步骤S2-1、通过以下公式，计算盐雾液滴在所述空气温度T和相对湿度RH下占据所述主试验箱(4)内部空间的体积分数f_v：

C_NaCl＝2.37×10^-4T·RH-0.2237RH-0.0237T+22.37；

式中，C_NaCl为所述盐雾液滴的浓度，RH∈[RH_sat，100)；

RH_sat＝-0.0327T+76.049；

式中，RH_sat为氯化钠饱和潮解相对湿度；

式中，m为所述两部盐雾浓度监测仪(8)所测得盐雾浓度值的平均值，M_NaCl为NaCl的摩尔质量58.5g/mol；

步骤S2-2、根据所述激光颗粒物传感器(9)测得的盐雾液滴尺寸分布数据，计算得到盐雾液滴平均半径

式中，R_i为第i个盐雾液滴半径范围的中值；

步骤S3、计算受测电器设备的目标位置受到的紫外辐照强度q_t，其中，所述受测电器设备放置在所述主试验箱(4)的底面(4b)上，包括：

步骤S3-1、计算透射散射系数

式中，表示散射传输效率因子，当时，当时，当时，当时，

步骤S3-2、按照以下公式，计算所述受测电器设备的目标位置受到的紫外辐照强度q_t：

式中，T_dir-h和T_dif-h分别为定向半球形透光率和半球形扩散透光率，α_λ为平行紫外光对盐雾液滴层的入射角，α_λ取值为0°，μ_i为入射角α_λ的余弦值，为盐雾液滴层的总光学厚度，d为所述受测电器设备的目标位置与各支紫外荧光灯管(7)的共面之间的距离，β_tr表示消光系数，E_tr为中间参数。