[发明专利]试验件和发动机燃气对飞行器底部辐射热流的获取方法

摘要

本发明实施例公开的一种试验件和发动机燃气对飞行器底部辐射热流的获取方法，涉及发动机燃气对飞行器底部辐射热流测试技术，能够解决目前无法进行发动机燃气对飞行器底部辐射热流的地面试验测量问题。该试验件为耐高温的圆柱或方柱，外表面承受燃气辐射加热，试验件四周均包裹隔热层，从而构造试验件沿厚度方向的一维热传导环境，主要用于发动机燃气对飞行器底部辐射热流的获取。

主权项

1.一种发动机燃气对飞行器底部辐射热流的获取方法，其特征在于，该方法用于发动机燃气对飞行器底部辐射热流的地面试验测量，该地面试验使用的试验件为耐高温的圆柱或方柱，外表面承受燃气辐射加热，试验件四周均包裹隔热层，从而构造试验件沿厚度方向的一维热传导环境，该方法包括以下步骤：步骤1，初始时刻取t₀＝0，时间增量取Δt＝0.1秒，初始温度T₀取刚开始加热时距外表面2毫米处的敏感元件温度测量值；步骤2，在t₀+Δt时刻，假定x＝0处的热流值Q_a＝10千瓦/平方米；步骤3，将Q_a加载到x＝0处，按照一维非稳态热传导方程得到距外表面1.8毫米处的温度计算值，同时也计算得到了x＝0～L范围内的所有温度值，其中，t为时间，单位为秒；x为坐标，单位为米，以承受燃气辐射加热的外表面为原点；T为温度，单位为K，它与坐标x和时间t相关；T_x＝L为与距外表面距离为L处的温度值，L为试验件厚度，T_m,L为试验件内表面的温度测量值；ρ为材料密度，单位为千克/立方米，c为材料比热容，单位为焦/(千克·K)，λ为材料导热系数，单位为瓦/(米·K)；Q为燃气辐射加热的热流，T₀表示初始温度，取刚开始加热时试验件内表面的温度测量值；步骤4，将x＝0.0018米处的温度计算值与测量值对比，如果二者相减的绝对值小于规定值，则得到t₀+Δt时刻的x＝0处的热流正确值Q＝Q_a；步骤5，如果x＝0.0018米处的温度计算值与测量值的差大于规定值，则将Q_a减小1％，否则将Q_a增大1％，再重复第3～4步；步骤6，由此得到t₀+Δt时刻的x＝0处的热流值，以及x＝0～L范围内的所有温度值；步骤7，依此类推，重复第2～6步，得到对应不同时间的x＝0处的热流值，这个热流值就是试验件表面吸收的辐射热流测量值；步骤8，将x＝0处的热流值除以试验件表面黑漆的表面发射率，获得燃气对试验件表面的辐射热流。