测定导热体内部结构的方法

摘要

在用来确定例如涡轮叶片(3)的冷却结构这样的导热体(3)内部结构的非破坏性方法中，对内部结构通以流动介质，用像素化热像检测器(7)记录导热体(3)外表面(8)上的合成热像。内部结构的传热系数和壁厚通过一维，二维和三维逆解法确定，该方法包含使用传热系数和壁厚的初始值和用迭代法优化这些值的表面温度数值模型。在本方法的特殊变体中，导热体内部结构的空间几何形状通过相同的逆解法和用迭代法来优化的几何模型确定。不需要预先知道内部几何形状。

主权项

1.用来确定具有让流动介质流过的内部结构的导热体(3)的传热特征的方法，包括以下步骤，对导热体(3)的内部结构通以具有第一温度的第一流动介质，用像素化图像检测器(7)将导热体(3)的外表面(8)的第一热像作为时间的函数记录下来，处理第一热像以便获得对于给定的时间点集(t)和表面(8)上的给定点集(x，y，z)的第一表面温度测量值(Ts，meas(t，x，z，y))，对于相同时间点集使用数值模型(Mnum)预测通过导热体(3)的相同外表面(8)的由于流过导热体(3)的瞬态流产生的第一表面温度(Ts，pred(t，x，y，z))，对第一表面温度测量值(Ts，meas(t，x，z，y))和第一表面温度预测值(Ts，pred(t，x，y，z))应用最佳匹配法(匹配)并确定它们之间的匹配程度，通过迭代过程(10)优化第一表面温度预测值(Ts，pred(t，x，y，z))直到第一表面温度测量值(Ts，meas(t，x，z，y))与第一表面温度预测值(Ts，pred(t，x，y，z))之间的匹配程度被优化，其特征在于：所述数值模型(Mnum)包括导热体(3)的内部结构的传热系数(hi)和壁厚(δi)的初始值，该初始值在迭代过程(10)中被优化，直到第一表面温度预测值(Ts，pred(t，x，y，z))与第一表面温度测量值(Ts，meas(t，x，z，y))之间的匹配程度被优化，并且确定与优化的匹配程度相对应的最终传热系数(hf(x，y，z))和壁厚(δf (x，y，z))。