CN113432827B - 一种测量旋转流场气流温度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了测量旋转流场气流温度的方法，包括以下步骤：(1)将模拟试验装置组装好；(2)将模拟试验装置放置到恒温箱中，调节恒温箱的温度，记录恒温箱在不同温度下对应的电流计示数，得到电流计示数‑温度的标定曲线；(3)将钨丝安装到流场内部所需测量温度的弯管出口，并与模拟实验装置连接；(4)调节流场的气流流量和气流压力，并记录电流计的示数，得到对应的温度值；(5)重复步骤(4)分别调节气流流量和气流压力，记录对应的电流计的示数，对比得出对应的电流计示数相对应的温度值。本发明的方法测量旋转流场内部温度场变化情况、掌握流场控制弯管内部部件尺寸不同及运行工况不同时，不同位置气流温度变化情况，提供设计依据。

Description

一种测量旋转流场气流温度的方法
技术领域
本发明属于温度场控制技术领域，尤其是涉及一种测量旋转流场气流温度的方法。
背景技术
旋转流场内气流处于超音速流动状态，与流场控制弯管作用产生激波，使得其附近气体温度发生变化，影响着功耗从而影响着弯管的温度分布和物理性能。因此测量弯管附近温度分布，是流场控制研究的一项重要内容。由于弯管部件所处流场空间的限制，以及流场的特殊性，未查询到相关测量结果，要测量出弯管附近温度场变化情况。
因此，为了解决上述技术问题，需要设计一套模拟试验系统，模拟实际弯管对其附近气流作用情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、模拟实际弯管对其附近气流作用、操作简单的测量旋转流场气流温度的方法。
本发明的技术方案如下：
一种模拟试验装置，所述模拟试验装置用于测定金属对象物的温度，该模拟试验装置包括钨丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电流计，所述钨丝与第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻串联构成的电桥电路，所述电流计的一端连接在第一电阻与第二电阻之间，另一端连接在第三电阻与第四电阻之间，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别形成所述电桥电路的4个桥臂，所述钨丝通过引线与所述测定金属对象物连接。
在上述技术方案中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的电阻值为50-100Ω。
在上述技术方案中，所述钨丝的直径为0.2-0.5μm。
在上述技术方案中，所述钨丝的长度为2-5cm。
本发明的另一个目的是提供一种基于所述的模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，包括以下步骤：
(1)将所述模拟试验装置的钨丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电流计按照所述模拟试验装置的电桥电路连接组装好；
(2)将所述模拟试验装置放置到恒温箱中，调节恒温箱的温度，记录恒温箱在不同温度下对应的电流计示数，得到电流计示数与温度的关系，得到电流计示数-温度的标定曲线；
(3)将所述钨丝安装到流场内部所需测量温度的弯管出口，钨丝经由引线体上密封孔穿出，并对密封孔进行密封，引线按照所述步骤(1)中的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及电流计连接；
(4)调节流场的气流流量和气流压力，并记录电流计的示数，得到气流量量-气流压力-电流计示数的关系，与所述步骤(2)中得到的标定曲线(电流计示数与温度的关系)，对比得到气流流量-气流压力-电流计示数-温度的关系，得到对应的电流计示数的相应的温度值；
(5)重复所述步骤(4)分别调节气流流量和气流压力，记录对应的电流计的示数，得到气流流量-气流压力-电流计示数的关系，再根据所述步骤(2)的标定曲线(电流计示数-温度的关系)，对比得到气流流量-气流压力-电流计示数-温度的关系，得出对应的电流计示数相对应的温度值。
在上述技术方案中，包括：
(6)重复所述步骤(2)-(5)进行试验，计算出测得的温度值的平均值。
在上述技术方案中，所述步骤(2)中调节的恒温箱的温度范围为20-300℃。
在上述技术方案中，所述气流流量的范围为10-100g/h。
在上述技术方案中，所述气流压力的范围为100-2000hpa。
本发明的另一个目的是提供一种利用所述的方法在超音速气流场中的应用。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.本发明的方法可以测量旋转流场内部温度场变化情况、掌握流场控制弯管内部部件尺寸不同、运行工况不同时，不同位置气流温度变化情况，为温度场控制、优化、设计提供依据。
2.本发明的方法能够应用在超音速流场测量温度分布的物体放置在超声速流场当中进行温度分布的测量。
附图说明
图1是本发明的模拟试验装置的电路连接示意图；
图2是本发明的模拟试验装置中钨丝的连接示意图。
图中：
1、钨丝 2、第二电阻 3、第一电阻
4、第三电阻 5、第四电阻 6、电流计
7、引线体 8、密封孔
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
如图所示，本发明的一种模拟试验装置，所述模拟试验装置用于测定金属对象物的温度，该模拟试验装置包括钨丝1、第一电阻3、第二电阻2、第三电阻4、第四电阻5和电流计6，所述钨丝1与第一电阻3、第二电阻2、第三电阻4、第四电阻5串联构成的电桥电路，所述电流计6的一端连接在第一电阻3与第二电阻2之间，另一端连接在第三电阻4与第四电阻5之间，所述第一电阻3、第二电阻2、第三电阻4和第四电阻5分别形成所述电桥电路的4个桥臂，所述钨丝1通过引线与所述测定金属对象物连接。
进一步地说，所述第一电阻3、第二电阻2、第三电阻4和第四电阻5的电阻值为100Ω。
进一步地说，所述钨丝1的直径为0.2-0.5μm，所述钨丝1的长度为2-5cm。
实施例2
在实施例1的基础上，本发明的一种基于所述实施例1的模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，包括以下步骤：
(1)将所述模拟试验装置的钨丝1、第一电阻3、第二电阻2、第三电阻4、第四电阻5和电流计6按照所述模拟试验装置的电桥电路连接组装好；
(2)将所述模拟试验装置放置到恒温箱中，调节恒温箱的温度，记录恒温箱在不同温度下对应的电流计示数，得到电流计示数与温度的关系，得到电流计示数-温度的标定曲线；
(3)将所述钨丝1安装到流场内部所需测量温度的弯管出口，钨丝1经由引线体7上密封孔8穿出，并对密封孔8进行密封，引线按照所述步骤(1)中的第一电阻3、第二电阻2、第三电阻4、第四电阻5及电流计6连接；
(4)调节流场的气流流量和气流压力，并记录电流计6的示数，得到气流量量-气流压力-电流计示数的关系，与所述步骤(2)中得到的标定曲线(电流计示数与温度的关系)，对比得到气流流量-气流压力-电流计示数-温度的关系，得到对应的电流计示数的相应的温度值；
(5)重复所述步骤(4)分别调节气流流量和气流压力，记录对应的电流计的示数，得到气流流量-气流压力-电流计示数的关系，再根据所述步骤(2)的标定曲线(电流计示数-温度的关系)，对比得到气流流量-气流压力-电流计示数-温度的关系，得出对应的电流计示数相对应的温度值。
(6)重复所述步骤(2)-(5)进行试验，计算出测得的温度值的平均值。
进一步地说，所述气流流量的范围为10-100g/h。
进一步地说，所述气流压力的范围为100-2000hpa。
实施例3
在实施例2的基础上，利用实施例2中的方法在在超音速气流场中的应用。
能够应用在超音速流场测量温度分布的物体放置在超声速流场当中进行温度分布的测量。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的等同变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述模拟试验装置用于测定金属对象物的温度，该模拟试验装置包括钨丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电流计，所述钨丝与第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻串联构成的电桥电路，所述电流计的一端连接在第一电阻与第二电阻之间，另一端连接在第三电阻与第四电阻之间，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别形成所述电桥电路的4个桥臂，所述钨丝通过引线与所述测定金属对象物连接；
所述的模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，包括以下步骤：
(1)将所述模拟试验装置的钨丝、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和电流计按照所述模拟试验装置的电桥电路连接组装好；
(2)将所述模拟试验装置放置到恒温箱中，调节恒温箱的温度，记录恒温箱在不同温度下对应的电流计示数，得到电流计示数与温度的关系，得到电流计示数-温度的标定曲线；
(3)将所述钨丝安装到流场内部所需测量温度的弯管出口，钨丝经由引线体上密封孔穿出，并对密封孔进行密封，引线按照步骤(1)中的第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻及电流计连接；
(4)调节流场的气流流量和气流压力，并记录电流计的示数，得到气流量量-气流压力-电流计示数的关系，与步骤(2)中得到的标定曲线，对比得到气流流量-气流压力-电流计示数-温度的关系，得到对应的电流计示数的相应的温度值；
(5)重复步骤(4)分别调节气流流量和气流压力，记录对应的电流计的示数，得到气流流量-气流压力-电流计示数的关系，再根据步骤(2)的标定曲线，对比得到气流流量-气流压力-电流计示数-温度的关系，得出对应的电流计示数相对应的温度值。
2.根据权利要求1所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的电阻值为50-100Ω。
3.根据权利要求2所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述钨丝的直径为0 .2-0 .5μm。
4.根据权利要求3所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述钨丝的长度为2-5cm。
5.根据权利要求1所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于，包括：
(6)重复所述步骤(2)-(5)进行试验，计算出测得的温度值的平均值。
6.根据权利要求5所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述步骤(2)中调节的恒温箱的温度范围为20-300℃。
7.根据权利要求6所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述气流流量的范围为10-100g/h。
8.根据权利要求7所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法，其特征在于：所述气流压力的范围为100-2000hpa。
9.一种利用权利要求8所述的一种模拟试验装置的测量旋转流场气流温度的方法在超音速气流场中的应用。
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