CN112730511A - 一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置及方法。该装置包括两块夹持板、环境箱、计量箱以及冷箱。环境箱包括外箱体、温度传感器一、温度控制系统以及加热器一,计量箱包括内箱体、温度传感器二、均热板一、热流计一以及加热器二,冷箱包括制冷箱体、温度传感器三、制冷单元、均热板二以及热流计二。温度控制系统用于驱使加热器一进行加热以使密闭空间一的温度与密闭空间二的温度相同。检测装置根据待检测壁面的厚度以及相对两侧的热流和温度,计算出传热系数。本发明利用现有的控温箱‑热流计法测试传热系数原理,实现对内含通风管道的壁面传热系数的检测,扩展了控温箱‑热流计法的适用范围,提高检测的精度,扩大检测范围。
Description
技术领域
本发明涉及传热系数检测技术领域的一种检测装置,尤其涉及一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,还涉及一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法。
背景技术
通风管道是工业与民用建筑的通风与空调工程用金属或复合管道,是为了使空气流通,降低有害气体浓度的一种市政基础设施。内含通风管道是通风管道的一种,其具有待检测壁面和内部管道。对待检测壁面的传热系数进行检测有利于更好地掌握通风管道的性能参数,但是现有的检测装置检测的误差较大,因此检测精度较低。
发明内容
为解决现有的内含通风管道的壁面传热系数检测装置检测精度低的技术问题,本发明提供一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置及方法。
本发明采用以下技术方案实现:一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其用于检测一个通风管道的待检测壁面的传热系数,其包括:
两块夹持板,其与所述待检测壁面平行设置,并分别位于所述通风管道的相对两侧;
环境箱,其包括外箱体、温度传感器一、温度控制系统以及加热器一;所述外箱体夹持在所述通风管道与其中一块夹持板之间,且与所述待检测壁面接触的一端为开口端,并与所述通风管道围成一个密闭空间一;所述温度传感器一设置在所述外箱体中,并用于检测所述密闭空间一的温度;所述加热器一安装在所述外箱体中,并用于加热所述密封空间一中的空气;
计量箱,其包括内箱体、温度传感器二、均热板一、热流计一以及加热器二;所述内箱体位于所述环境箱中,且靠近所述通风管道的一端为开口端并贴合在所述待检测壁面上,并与所述通风管道围成一个密闭空间二;所述温度传感器二安装在所述内箱体中,并用于检测所述密闭空间二的温度;所述均热板一安装在所述内箱体中;所述热流计一安装在所述均热板一上的中部上,并用于获取所述待检测壁面的热侧的热流值;所述加热器二安装在所述内箱体中,并用于加热所述密封空间二中的空气;所述温度控制系统用于驱使所述加热器一进行加热以使所述密闭空间一的温度与所述密闭空间二的温度相同;
冷箱,其包括制冷箱体、温度传感器三、制冷单元、均热板二以及热流计二;所述制冷箱体夹持在所述通风管道与其中另一块夹持板之间,并与外箱体相对设置;所述制冷箱体与所述待检测壁面接触的一端为开口端,并与所述通风管道围成一个密闭空间三;所述温度传感器三安装在所述制冷箱体中,并用于检测所述密闭空间三中的温度;所述均热板二安装在所述制冷箱体中;所述热流计二安装在所述均热板二的中部上,并用于获取所述待检测壁面的冷侧的热流值;所述检测装置根据所述待检测壁面的厚度以及相对两侧的热流和温度,计算出所述传热系数。
本发明通过设置环境箱、计量箱和冷箱,环境箱和计量箱中设置加热器等器件,温度控制系统可以保持这外箱体与内箱体之间温度的一致性,从而可以有效降低计量箱体边缘的热损失,这样配合冷箱的制冷单元,通过两个热流计可以测量出待检测壁面的热侧和冷侧的热流值,同时根据各个温度传感器所检测的温度,可以计算出待检测壁面的传热系数。本发明利用现有的控温箱-热流计法测试传热系数原理,实现对内含通风管道的壁面传热系数的检测,扩展了控温箱-热流计法的适用范围,提高检测的精度,解决了现有的内含通风管道的壁面传热系数检测装置检测精度低的技术问题,得到了检测精度高,适用范围广的技术效果。
作为上述方案的进一步改进,所述传热系数与所述待检测壁面的坐标值(x,y)有关,所述传热系数λxy的计算方法包括以下步骤:
检测稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下待检测壁面的热侧的热流平均值qhxy和冷侧的热流平均值qcxy;
对热流平均值qhxy和热流平均值qcxy求和,并计算出热流和:δ·(qhxy+qcxy),δ为所述待检测壁面的冷热侧间的距离;
稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下所述待检测壁面的热侧的壁温平均值Thxy和冷侧的壁温平均值Tcxy;
先计算出所述热流和同冷热侧间的壁温平均值之差的比值,再计算出所述比值的一半并作为所述传热系数λxy。
作为上述方案的进一步改进,所述检测装置还包括:
两个十字滑台,其底端分别与所述外箱体与所述冷箱体的顶端固定连接,并用于带动所述外箱体与所述冷箱体在所述待检测壁面上同向移动。
作为上述方案的进一步改进,所述环境箱还包括散热板一;所述散热板一安装在所述外箱体中,并位于所述内箱体远离所述待检测壁面的一侧外;所述计量箱还包括散热板二;所述散热板二安装在所述内箱体中,并位于所述均热板一远离所述待检测壁面的一侧外;所述冷箱还包括散热板三;所述散热板三安装在所述制冷箱体中,并位于所述均热板二与所述制冷单元之间。
作为上述方案的进一步改进,所述均热板一或所述均热板二分为上段、中段以及下段,所述上段、所述中段以及所述下段之间通过沟槽相隔;其中,所述热流计一或所述热流计二安装在所述中段朝向所述待检测壁面的一侧上。
作为上述方案的进一步改进,所述环境箱还包括对流风扇一,所述对流风扇一安装在所述外箱体的内壁上;所述计量箱还包括对流风扇二,所述对流风扇二安装在所述内箱体的内壁上;所述冷箱还包括对流风扇三,所述对流风扇三安装在所述制冷箱体的内壁上。
作为上述方案的进一步改进,所述外箱体与所述内箱体均为双层箱体结构,且所述内箱体的形状与所述外箱体的形状相同。
作为上述方案的进一步改进,所述外箱体、所述内箱体以及所述制冷箱体具有内外两层,且内层均为聚氨酯泡沫层,外层均为不锈钢保温板。
作为上述方案的进一步改进,所述温度控制系统为PID控制系统。
本发明还提供一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法,其应用于上述任意所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置中,其包括以下步骤:
通过所述加热器一和所述加热器二进行加热,并通过所述温度控制系统使所述密封空间一与所述密封空间一的温度一致;
通过所述制冷单元进行制冷,通过所述热流计一和所述热流计二测量所述待检测壁面冷热侧的热流;
使所述待检测壁面相对两侧的温度和热流收敛于定值,以使所述待检测壁面的传热达到准稳态;
根据所述待检测壁面冷热测间的距离以及相对两侧的热流和温度,计算出所述传热系数,所述传热系数与所述待检测壁面的坐标值(x,y)有关,所述传热系数λxy的计算方法包括以下步骤:
检测稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下待检测壁面的热侧的热流平均值qhxy和冷侧的热流平均值qcxy;
对热流平均值qhxy和热流平均值qcxy求和,并计算出热流和:δ·(qhxy+qcxy),δ为所述待检测壁面的冷热侧间的距离;
稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下所述待检测壁面的热侧的壁温平均值Thxy和冷侧的壁温平均值Tcxy;
先计算出所述热流和同冷热侧间的壁温平均值之差的比值,再计算出所述比值的一半并作为所述传热系数λxy。
相较于现有的内含通风管道的壁面传热系数检测装置,本发明的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置及方法具有以下有益效果:
1、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其通过设置环境箱、计量箱和冷箱,环境箱和计量箱中设置加热器等器件,温度控制系统可以保持这外箱体与内箱体之间温度的一致性,从而可以有效降低计量箱体边缘的热损失,这样配合冷箱的制冷单元,通过两个热流计可以测量出待检测壁面的热侧和冷侧的热流值,同时根据各个温度传感器所检测的温度,可以计算出待检测壁面的传热系数。
2、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其利用现有的控温箱-热流计法测试传热系数原理,实现对内含通风管道的壁面传热系数的检测,扩展了控温箱-热流计法的适用范围,提高检测的精度,扩大检测范围。
3、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其还包括两个十字滑台。两个十字滑台可以带动外箱体与冷箱体在待检测壁面上同向移动,这样外箱体与冷箱体与待检测壁面的位置就可以发生相对变化,可以检测更大待检测壁面的面积,保证检测数据的完整性。而且,使用人员只需要通过移动十字滑台就可以实现不同位置的传热系数的检测,使用方便,检测效率也更高。
4、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其环境箱、计量箱以及冷箱中都设有散热板和对流风扇,这样在加热或者制冷时,对流风扇可以使空气分布更加均匀,从而使整个封闭空间的热量分布更均匀,同时配合散热板的遮挡作用,可以避免热量过分集中,从而提高温度和热流的检测准确性,进一步提高检测的精度。
5、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法,其有益效果与上述测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置的有益效果相同,在此不再做赘述。
附图说明
图1为本发明实施例1的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置的结构示意图。
图2为图1中的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置的坐标图。
符号说明:
1 夹持板 45 热流计一
2 十字滑台 46 对流风扇二
3 环境箱 5 冷箱
31 加热器一 51 制冷单元
32 散热板一 52 对流风扇三
33 对流风扇一 53 温度传感器三
34 温度传感器一 54 均热板二
4 计量箱 55 热流计二
41 加热器二 56 散热板三
42 散热板二 6 待检测壁面
43 温度传感器二 7 通风管道
44 均热板一 8 温度控制系统
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1和图2,本实施例提供了一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,该检测装置用于检测一个通风管道7的待检测壁面6的传热系数。其中,内含通风管道7的待检测壁面6能够包裹住中部管道,其传热系数对于整个管道的性能具有重要的意义。在本实施例中,该检测装置包括夹持板1、环境箱3、计量箱4以及冷箱5,还可以包括十字滑台2。
夹持板1的数量为两块,而且两块夹持板1与待检测壁面6平行设置,并分别位于通风管道7的相对两侧。两块夹持板1的底部可以通过其他结构进行连接,这样可以使两块夹持板1之间的距离相对锁定。当然,两块夹持板1之间可以增设一些弹性结构,如弹簧,其可以保证两块夹持板1将位于夹持板1之间的结构夹持,实现锁紧的功能。
环境箱3包括外箱体、温度传感器一34、温度控制系统8以及加热器一31,还可以包括散热板一32和对流风扇一33。外箱体夹持在通风管道7与其中一块夹持板1之间,而且与待检测壁面6接触的一端为开口端,并与通风管道7围成一个密闭空间一。外箱体除了开口端以外的各个部分都是密封结构,这样能够避免外部对外箱体中产生影响。外箱体可以为双层箱体结构,即具有内外两层,其外层为不锈钢保温板,而内层为聚氨酯泡沫层。温度传感器一34设置在外箱体中,并用于检测密闭空间一的温度。温度传感器一34可以采用现有的温度传感器,其检测精度比较高,能够及时反映出外箱体中的温度情况。加热器一31安装在外箱体中,并用于加热密封空间一中的空气。加热器一31则能够对外箱体进行加热,其可以采用现有的加热器。温度控制系统8用于控制加热器一31的加热情况,其可以为PID控制系统。散热板一32安装在外箱体中,对流风扇一33安装在外箱体的内壁上,并位于散热板一32远离通风管道7的一侧。
计量箱4包括内箱体、温度传感器二43、均热板一44、热流计一45以及加热器二41,还可以包括散热板二42以及对流风扇二46。内箱体位于环境箱3中,而且靠近通风管道7的一端为开口端并贴合在待检测壁面6上,并与通风管道7围成一个密闭空间二。内箱体可以为双层箱体结构,即具有内外两层,其外层为不锈钢保温板,而内层为聚氨酯泡沫层。温度传感器二43安装在内箱体中,并用于检测密闭空间二的温度。温度传感器二43可以采用现有的温度传感器,其检测精度比较高,能够及时反映出内箱体中的温度情况。均热板一44安装在内箱体中,其分为上段、中段以及下段,上段、中段以及下段之间通过沟槽相隔。热流计一45安装在均热板一44上的中部上,并用于获取待检测壁面6的热侧的热流值。在本实施例中,其中,热流计一45安装在中段朝向待检测壁面6的一侧上。加热器二41安装在内箱体中,并用于加热密封空间二中的空气,加热器二41可以采用现有的加热器。温度控制系统8用于驱使加热器一31进行加热以使密闭空间一的温度与密闭空间二的温度相同。
在本实施例中,内箱体的形状与外箱体的形状相同,只是尺寸有所不同。散热板一32位于内箱体远离待检测壁面6的一侧外,而散热板二42安装在内箱体中,并位于均热板一44远离待检测壁面6的一侧外。对流风扇二46安装在内箱体的内壁上,其能够将加热器二41产生的热空气吹散,同时其能够正对散热板二42,与散热板二42配合将热量分散。
冷箱5包括制冷箱体、温度传感器三53、制冷单元51、均热板二54以及热流计二55,还可以包括散热板三56以及对流风扇三52。制冷箱体夹持在通风管道7与其中另一块夹持板1之间,并与外箱体相对设置。制冷箱体具有内外两层,且内层均为聚氨酯泡沫层,外层均为不锈钢保温板。制冷箱体与待检测壁面6接触的一端为开口端,并与通风管道7围成一个密闭空间三。温度传感器三53安装在制冷箱体中,并用于检测密闭空间三中的温度。均热板二54安装在制冷箱体中。热流计二55安装在均热板二54的中部上,并用于获取待检测壁面6的冷侧的热流值。
在本实施例中,散热板三56安装在制冷箱体中,并位于均热板二54与制冷单元51之间。而均热板二54分为上段、中段以及下段,上段、中段以及下段之间通过沟槽相隔,热流计二55安装在中段朝向待检测壁面6的一侧上。对流风扇三52安装在制冷箱体的内壁上,其能够将制冷单元51产生的冷空气吹散,同时其能够正对散热板三56,与散热板三56配合以使整个空间中的温度得以均衡。
十字滑台2的数量为两个,而且两个十字滑台2底端分别与外箱体与冷箱5体的顶端固定连接,并用于带动外箱体与冷箱5体在待检测壁面6上同向移动。这样在十字滑台2的拉动下,外箱体与冷箱5体与待检测壁面6的位置就可以发生相对变化,可以检测更大待检测壁面6的面积,保证检测数据的完整性。而且,使用人员只需要通过移动十字滑台2就可以实现不同位置的传热系数的检测,使用方便,检测效率也更高。
其中,检测装置根据待检测壁面6的厚度以及相对两侧的热流和温度,计算出传热系数。在本实施例中,当加热足够长的时间后,待检测壁面6两侧温度与热流逐渐收敛于定值,近似认为此时墙体传热达到准稳态,所述传热系数与所述待检测壁面的坐标值(x,y)有关,所述传热系数λxy的计算方法包括以下步骤:
检测稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下待检测壁面的热侧的热流平均值qhxy和冷侧的热流平均值qcxy;
对热流平均值qhxy和热流平均值qcxy求和,并计算出热流和:δ·(qhxy+qcxy),δ为所述待检测壁面的冷热侧间的距离;
稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下所述待检测壁面的热侧的壁温平均值Thxy和冷侧的壁温平均值Tcxy;
先计算出所述热流和同冷热侧间的壁温平均值之差的比值,再计算出所述比值的一半并作为所述传热系数λxy,即
综上所述,相较于现有的内含通风管道7的壁面传热系数检测装置,本实施例的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置具有以下有益效果:
1、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其通过设置环境箱3、计量箱4和冷箱5,环境箱3和计量箱4中设置加热器等器件,温度控制系统8可以保持这外箱体与内箱体之间温度的一致性,从而可以有效降低计量箱4体边缘的热损失,这样配合冷箱5的制冷单元51,通过两个热流计可以测量出待检测壁面6的热侧和冷侧的热流值,同时根据各个温度传感器所检测的温度,可以计算出待检测壁面6的传热系数。
2、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其利用现有的控温箱-热流计法测试传热系数原理,实现对内含通风管道7的壁面传热系数的检测,扩展了控温箱-热流计法的适用范围,提高检测的精度,扩大检测范围。
3、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其还包括两个十字滑台2。两个十字滑台2可以带动外箱体与冷箱5体在待检测壁面6上同向移动,这样外箱体与冷箱5体与待检测壁面6的位置就可以发生相对变化,可以检测更大待检测壁面6的面积,保证检测数据的完整性。而且,使用人员只需要通过移动十字滑台2就可以实现不同位置的传热系数的检测,使用方便,检测效率也更高。
4、该测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其环境箱3、计量箱4以及冷箱5中都设有散热板和对流风扇,这样在加热或者制冷时,对流风扇可以使空气分布更加均匀,从而使整个封闭空间的热量分布更均匀,同时配合散热板的遮挡作用,可以避免热量过分集中,从而提高温度和热流的检测准确性,进一步提高检测的精度。
实施例2
本实施例提供了一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,该检测装置与实施例1的相似,区别在于本实施例中未设置两个十字滑台2。在本实施例中,环境箱3与冷箱5在两块夹持板1夹持后不移动,而在需要移动时,可以使两块夹持板1暂时分开。如此,本实施例的检测装置结构更加简单,这样能够节省制造成本。而且,本实施例中也可以实现多区域的检测,可以扩大壁面传热系数的检测范围。
实施例3
本实施例提供了一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法,该方法应用在实施例1或2中的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置中。其中,该检测方法包括以下这些步骤。
通过加热器一31和加热器二41进行加热,并通过温度控制系统8使密封空间一与密封空间一的温度一致。例如,在加热器二41加热使内箱体中的温度达到指定温度后,为了能够保持内外温度一致,温度控制系统8查看温度传感器一34和温度传感器二43所检测的温度是否相同,一旦不相同,温度控制系统8就会驱使温度较低的空间中的加热器进行加热,使两个密闭空间中的温度相一致。
通过制冷单元51进行制冷,通过热流计一45和热流计二55测量待检测壁面6冷热侧的热流。制冷单元51能够对制冷箱体中进行制冷,这样就能够实现待检测壁面6相对两侧的温度差。如此,待检测壁面6热侧的热量会通过待检测壁面6向冷侧进行传递,即密闭空间一和密闭空间二中的热量会通过待检测壁面6流动至密闭空间三中。此时,热流计一45和热流计二55会测量相应侧的热流值,而各自侧的温度传感器也会同步对温度进行检测。
使待检测壁面6相对两侧的温度和热流收敛于定值,以使待检测壁面6的传热达到准稳态。在此过程中,由于加热时间和制冷时间达到一定要求后,温度和热流都收敛,此时可以近似认为此时墙体传热达到准稳态。
根据待检测壁面6冷热侧间的距离以及相对两侧的热流和温度,计算出传热系数,所述传热系数与所述待检测壁面的坐标值(x,y)有关,所述传热系数λxy的计算方法包括以下步骤:
检测稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下待检测壁面的热侧的热流平均值qhxy和冷侧的热流平均值qcxy;
对热流平均值qhxy和热流平均值qcxy求和,并计算出热流和:δ·(qhxy+qcxy),δ为所述待检测壁面的冷热侧间的距离;
稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下所述待检测壁面的热侧的壁温平均值Thxy和冷侧的壁温平均值Tcxy;
先计算出所述热流和同冷热侧间的壁温平均值之差的比值,再计算出所述比值的一半并作为所述传热系数λxy。
实施例4
本实施例提供一种计算机终端,其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行程序时实现实施例3的测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法的步骤。
实施例3的方法在应用时,可以软件的形式进行应用,如设计成独立运行的程序,安装在计算机终端上,计算机终端可以是电脑、智能手机、控制系统以及其他物联网设备等。实施例3的方法也可以设计成嵌入式运行的程序,安装在计算机终端上,如安装在单片机上。
实施例5
本实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序。程序被处理器执行时,实现实施例3的测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法的步骤。
实施例3的方法在应用时,可以软件的形式进行应用,如设计成计算机可读存储介质可独立运行的程序,计算机可读存储介质可以是U盘,设计成U盾,通过U盘设计成通过外在触发启动整个方法的程序。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其用于检测一个通风管道的待检测壁面的传热系数,其特征在于,其包括:
两块夹持板,其与所述待检测壁面平行设置,并分别位于所述通风管道的相对两侧;
环境箱,其包括外箱体、温度传感器一、温度控制系统以及加热器一;所述外箱体夹持在所述通风管道与其中一块夹持板之间,且与所述待检测壁面接触的一端为开口端,并与所述通风管道围成一个密闭空间一;所述温度传感器一设置在所述外箱体中,并用于检测所述密闭空间一的温度;所述加热器一安装在所述外箱体中,并用于加热所述密封空间一中的空气;
计量箱,其包括内箱体、温度传感器二、均热板一、热流计一以及加热器二;所述内箱体位于所述环境箱中,且靠近所述通风管道的一端为开口端并贴合在所述待检测壁面上,并与所述通风管道围成一个密闭空间二;所述温度传感器二安装在所述内箱体中,并用于检测所述密闭空间二的温度;所述均热板一安装在所述内箱体中;所述热流计一安装在所述均热板一上的中部上,并用于获取所述待检测壁面的热侧的热流值;所述加热器二安装在所述内箱体中,并用于加热所述密封空间二中的空气;所述温度控制系统用于驱使所述加热器一进行加热以使所述密闭空间一的温度与所述密闭空间二的温度相同;
冷箱,其包括制冷箱体、温度传感器三、制冷单元、均热板二以及热流计二;所述制冷箱体夹持在所述通风管道与其中另一块夹持板之间,并与外箱体相对设置;所述制冷箱体与所述待检测壁面接触的一端为开口端,并与所述通风管道围成一个密闭空间三;所述温度传感器三安装在所述制冷箱体中,并用于检测所述密闭空间三中的温度;所述均热板二安装在所述制冷箱体中;所述热流计二安装在所述均热板二的中部上,并用于获取所述待检测壁面的冷侧的热流值;所述检测装置根据所述待检测壁面的厚度以及相对两侧的热流和温度,计算出所述传热系数。
2.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述传热系数与所述待检测壁面的坐标值(x,y)有关,所述传热系数λxy的计算方法包括以下步骤:
检测稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下待检测壁面的热侧的热流平均值qhxy和冷侧的热流平均值qcxy;
对热流平均值qhxy和热流平均值qcIy求和,并计算出热流和:δ·(qhxy+qcxy),δ为所述待检测壁面的冷热侧间的距离;
稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下所述待检测壁面的热侧的壁温平均值Thxy和冷侧的壁温平均值Tcxy;
先计算出所述热流和同冷热侧间的壁温平均值之差的比值,再计算出所述比值的一半并作为所述传热系数λxy。
3.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述检测装置还包括:
两个十字滑台,其底端分别与所述外箱体与所述冷箱体的顶端固定连接,并用于带动所述外箱体与所述冷箱体在所述待检测壁面上同向移动。
4.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述环境箱还包括散热板一;所述散热板一安装在所述外箱体中,并位于所述内箱体远离所述待检测壁面的一侧外;所述计量箱还包括散热板二;所述散热板二安装在所述内箱体中,并位于所述均热板一远离所述待检测壁面的一侧外;所述冷箱还包括散热板三;所述散热板三安装在所述制冷箱体中,并位于所述均热板二与所述制冷单元之间。
5.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述均热板一或所述均热板二分为上段、中段以及下段,所述上段、所述中段以及所述下段之间通过沟槽相隔;其中,所述热流计一或所述热流计二安装在所述中段朝向所述待检测壁面的一侧上。
6.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述环境箱还包括对流风扇一,所述对流风扇一安装在所述外箱体的内壁上;所述计量箱还包括对流风扇二,所述对流风扇二安装在所述内箱体的内壁上;所述冷箱还包括对流风扇三,所述对流风扇三安装在所述制冷箱体的内壁上。
7.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述外箱体与所述内箱体均为双层箱体结构,且所述内箱体的形状与所述外箱体的形状相同。
8.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述外箱体、所述内箱体以及所述制冷箱体具有内外两层,且内层均为聚氨酯泡沫层,外层均为不锈钢保温板。
9.如权利要求1所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置,其特征在于,所述温度控制系统为PID控制系统。
10.一种测量内含通风管道的壁面传热系数检测方法,其应用于如权利要求1-9中任意一项所述的测量内含通风管道的壁面传热系数检测装置中,其特征在于,其包括以下步骤:
通过所述加热器一和所述加热器二进行加热,并通过所述温度控制系统使所述密封空间一与所述密封空间一的温度一致;
通过所述制冷单元进行制冷,通过所述热流计一和所述热流计二测量所述待检测壁面冷热侧的热流;
使所述待检测壁面相对两侧的温度和热流收敛于定值,以使所述待检测壁面的传热达到准稳态;
根据所述待检测壁面冷热侧间的距离以及相对两侧的热流和温度,计算出所述传热系数,所述传热系数与待检测壁面位置坐标(x,y)有关,且计算方法包括:
检测稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下待检测壁面的热侧的热流平均值qhxy和冷侧的热流平均值qcxy;
对热流平均值qhxy和热流平均值qcxy求和,并计算出热流和:δ·(qhxy+qcxy),δ为所述待检测壁面的冷热侧间的距离;
稳态选取计算时段内所述位置坐标(x,y)下所述待检测壁面的热侧的壁温平均值Thxy和冷侧的壁温平均值Tcxy;
先计算出所述热流和同冷热侧间的壁温平均值之差的比值,再计算出所述比值的一半并作为所述传热系数λxy。
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