一种对流换热系数的测试方法及其对流换热系数传感器

摘要

本发明公开了一种能够直接测量对流换热表面对流换热系数的传感器，该传感器有一壳体，壳体内安装有加热膜、绝热体、第一热电偶，测温圆片安装在壳体顶部构成壳体的盖板，测温圆片的底面镀有加热膜，加热膜上连接有加热引线，加热引线另一端连接在测量仪表上，加热膜与壳体底部之间填充有绝热体，第一热电偶的测温端与测温圆片接触，第一热电偶的正极接线端与第二热电偶的正极接线端连接，第一热电偶的负极接线端与测量仪表连接，第二热电偶的负极接线端与测量仪表连接，第二热电偶的测温端与流体接触。本发明是基于传热学的基本理论而设计的对流换热系数传感器，它可以直接得到被测物体表面的对流换热系数数据，也可以用于测量对流换热表面的对流换热热流，可广泛用于工业生产中。

主权项

1. 一种能够直接测量对流换热表面对流换热系数的测试方法，其特征在于：当传感器安装于被测表面，并对传感器的测温圆片(2)瞬间加热后，对流换热系数α测试式为$\alpha =\frac{\mathrm{\rho cV}}{({\tau }_2-{\tau }_1)F}\ln \frac{t_1-t_{\infty }}{t_2-t_{\infty }}其第一热电偶(5)和第二热电偶(6)在\tau 1时刻测得的测温圆片(2)和流体的温差为t1-t\infty ，在另一时刻\tau 2第一热电偶(5)和第二热电偶(6)测得的测温圆片(2)和流体的温差t2-t\infty 满足t2-t\infty ＝0.33(t1-t\infty )时，对流换热系数误差最小，为$ \frac{\mathrm{\delta \alpha }}{\alpha }=4.07\left(\frac{\mathrm{\delta t}}{t_1-t_{\infty }}\right)式中，\alpha 指对流换热系数，\rho 指测温圆片(2)材料的密度值，c指测温圆片(2)材料的比热，V指测温圆片(2)体积，F指测温圆片(2)与流体接触表面积，t\infty 指流体温度，\tau 1指温差热电偶第一次测量温差的时刻，\tau 2指温差热电偶第二次测量温差的时刻，\delta t指第一热电偶(5)和第二热电偶(6)组成温差热电偶的测量误差的绝对值。$$