[发明专利]一种针对高温恶劣环境激光测量的气体隔热方法

权利要求书

1.一种针对高温恶劣环境激光测量的气体隔热方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、确定待测气体温度T、气体流速V、所需测量孔的边长D₀及高度h₀、冷却气体出入口的边长h₁、入口间隔高度h₂以及冷却气体出口扩张量dh数据的范围，创建流场的数值仿真方案，对相应测量情况进行数据仿真与优选；

S2、基于S1中的最佳方案，结合现场情况进行隔热系统的部件设计制造与气路搭建；

S1中，对相应测量情况进行数据仿真与优选包括以下步骤：

S11、所有冷却气体出入口和测量孔均为矩形，光学透镜(5)安装口为圆型，矩形冷却气体出入口通过转换接头与气体圆管相连；

S12、冷却气体的流速根据待测气体的流速V选择，一般通过计算吹风比M得到，吹风比M的计算方式为；M＝ρV/ρ_cV _c，公式中，ρ代表待测气体的密度，ρ_c代表冷却气体的密度，V_c代表冷却气体的流速，吹风比越大，冷却能力越强，一般选取吹风比M≥1即可；

S13、根据实际选用的光学透镜(5)直径确定测量孔的边长D₀，其数值大于光学透镜(5)的直径以满足透镜安装要求；

S14、测量孔高度h₀的初始数值一般比安装此装置的壁面的厚度大10mm以上任意值即可，为后续对冷却气体出口扩大量进行的数值仿真提供余量；

S15、冷却气体出入口边长h₁根据现场设备情况选择；

S16、将冷却气体出口进行适量扩张，分别使用SST k-omega湍流模型进行数值模拟，然后比较模拟结果；

S17、在优选冷却气体出口的扩张量dh时，以冷却气体入口的尺寸作为基准，视实际情况将所有冷却气体出口同时向下进行不同程度的扩大，以S11-S16中得到的方案及待测气体温度T与流速V作为条件，利用商业流场仿真工具分别建立模型进行数值仿真，选取光学透镜(5)表面温度最低的方案，其中入口间隔高度h₂视情况取大于冷却气体入口边长h₁的任意数值即可；

S18、在优选入口间隔高度h₂时，以S17中得到的方案为基础，对冷却气流的间隔高度h₂的不同数值分别建立模型进行仿真，选取满足透镜工作要求的间隔高度h₂的最小数值作为最终设计。

2.根据权利要求1所述的针对高温恶劣环境激光测量的气体隔热方法，其特征在于，S11中，转换接头根据需要设计，不做具体形状限制。