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塞块式量热计隔热结构的改进与试验分析

朱新新 杨庆涛 王辉 杨凯 朱涛

朱新新, 杨庆涛, 王辉, 等. 塞块式量热计隔热结构的改进与试验分析[J]. 实验流体力学, 2018, 32(6): 34-40. doi: 10.11729/syltlx20180071
引用本文: 朱新新, 杨庆涛, 王辉, 等. 塞块式量热计隔热结构的改进与试验分析[J]. 实验流体力学, 2018, 32(6): 34-40. doi: 10.11729/syltlx20180071
Zhu Xinxin, Yang Qingtao, Wang Hui, et al. Improvement of heat insulation structure in the slug calorimeter and test analysis[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(6): 34-40. doi: 10.11729/syltlx20180071
Citation: Zhu Xinxin, Yang Qingtao, Wang Hui, et al. Improvement of heat insulation structure in the slug calorimeter and test analysis[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2018, 32(6): 34-40. doi: 10.11729/syltlx20180071

塞块式量热计隔热结构的改进与试验分析

doi: 10.11729/syltlx20180071
详细信息
    作者简介:

    朱新新(1988-),男,云南保山人,硕士,助理研究员。研究方向:气动热与热防护试验测试技术。通信地址:四川省绵阳市二环路南段6号(621000)。E-mail:xinxincomplex@126.com

    通讯作者:

    朱新新, E-mail:xinxincomplex@126.com

  • 中图分类号: V441

Improvement of heat insulation structure in the slug calorimeter and test analysis

  • 摘要: 为了提高塞块式量热计的热流测量精准度,对其隔热结构进行了改进:将原隔热套改为中空结构,大幅度减小量热基体的不稳定侧向传热;设计了与改进隔热套匹配的封装壳结构,使量热计标定时的隔热特性能够完整保留至测试环境中。经数值计算和优化,确定了量热计各部件的较优尺寸,验证了改进措施的有效性。热流标定对比试验结果表明:改进后的塞块式量热计的测量准度和精度都有较大提高。风洞试验考核结果表明:单个塞块式量热计的重复性精度优于3%;不同塞块式量热计的个体差异小,在对称位置,测量偏差小于3%;与水冷戈登计比较,相同来流条件下测量偏差小于4%。
  • 图  1  塞块式量热计测热原理

    Figure  1.  Principle of heat flux measurement for slug calorimeter

    图  2  传统塞块式量热计结构及其使用方式

    Figure  2.  Traditional structure and usage method of slug calorimeter

    图  3  3种隔热套结构

    Figure  3.  Three kinds of structures of insulating sleeve

    图  4  改进的塞块式量热计隔热结构

    Figure  4.  Improved insulating structure of slug calorimeter

    图  5  塞块式量热计的数值计算模型

    Figure  5.  Numerical calculation model of slug calorimeter

    图  6  RCu-Al2O3对热流输出的影响

    Figure  6.  Effects of RCu-Al2O3on heat flux

    图  7  传统隔热结构RCu-FRP对热流输出的影响

    Figure  7.  Effects of RCu-FRP on heat flux in the traditional insulating structure

    图  8  改进隔热结构RCu-FRP对热流输出的影响

    Figure  8.  Effects of RCu-FRP on heat flux in the improved insulating structure

    图  9  两种塞块式量热计实物

    Figure  9.  Two kinds of slug calorimeters

    图  10  塞块式量热计修正系数分布

    Figure  10.  Distribution of corrected coefficient of slug calorimeters

    图  11  两个试验模型

    Figure  11.  Two kinds of test models

    图  12  风洞试验考核结果

    Figure  12.  Results of wind tunnel assessment

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出版历程
  • 收稿日期:  2018-05-21
  • 修回日期:  2018-06-11
  • 刊出日期:  2018-12-25

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    2021年8月13日