详情

原文传递一种气-液传热系数动态测量方法

专利名称：	一种气-液传热系数动态测量方法
摘要：	本发明公开了一种气‑液传热系数动态测量方法及装置，用压力和体积的测量代替直接测量温度，避免了温度测量响应时间长，对传感器动态性能要求高的问题。测量不喷水条件下空气的温度和空气内能；利用空气内能计算缸壁的传热系数；测量喷水条件下空气的温度，根据缸壁的传热系数，计算水雾的传热量；得到气‑水雾的传热系数，大大提高了测量精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	许未晴;贾冠伟;蔡茂林;石岩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910305787.5
公开号：	CN109975351A
代理机构：	北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	李冉
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	100000 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种气-液传热系数动态测量方法，其特征在于，具体步骤包括： 1)测量不喷水条件下空气的温度和空气内能； 2)利用空气内能计算缸壁的传热系数； 3)测量喷水条件下空气的温度，根据缸壁的传热系数，计算水雾的传热量； 4)得到气-水雾的传热系数。 2.根据权利要求1所述的一种气-液传热系数动态测量方法，其特征在于，基于理想气体状态方程，将气体温度的转换为对压力和体积的测量，测量初始温度、压力和体积，压缩过程中，空气的质量保持不变，测量实时压力和体积，根据公式计算空气的温度，活塞的压缩功转换成气体的内能ΔUair，向缸壁的传热量Qwall和向水雾的传热量Qwater，根据空气的初始温度Tair0和实时温度Tair，空气的比热Cv，计算空气的内能 ΔUair＝Cvmair(Tair-Tair0)。 3.根据权利要求1所述的一种气-液传热系数动态测量方法，其特征在于，在不喷水条件下测量空气的温度，缸壁内侧的面积Swall，计算缸壁的传热系数hwall， 4.根据权利要求1所述的一种气-液传热系数动态测量方法，其特征在于，在喷水条件下测量空气的温度Tair，根据缸壁的传热系数，计算空气向缸壁的传热量， Qwall＝hwallSwall(Tair-Twall)；根据缸壁的传热量Qwall和气体的内能ΔUair，计算水雾的传热量Qwater Qwater＝-pΔV-ΔUair-Qwall；吸收热量，水雾的温度上升，根据公式 Qwater＝Cwatermwater(Twater-Twater0) 和水的比热Cwater计算水雾的温度Twater，得到气-水雾的传热系数，水雾的表面积Swater和水雾质量mwater由实验测定。 5.一种根据权利要求1-4任一项所述的一种气-液传热系数动态测量方法的测量装置，其特征在于，包括：驱动气缸、工作气缸、水雾发生器和测控系统；其中所述水雾发生器与所述工作气缸连接；所述工作气缸与所述驱动气缸通过活塞杆连接；所述测控系统分别控制所述水雾发生器和所述工作气缸动作。 6.根据权利要求5所述的一种气-液传热系数动态测量装置，其特征在于，所述工作气缸底部通过喷嘴与所述水雾发生器进行连接；并且设置有截止阀。 7.根据权利要求5所述的一种气-液传热系数动态测量装置，其特征在于，所述驱动气缸通过活塞分为第一驱动腔和第二驱动腔；所述第一驱动腔和所述第二驱动腔的侧壁上设置有换向阀。 8.根据权利要求7所述的一种气-液传热系数动态测量装置，其特征在于，还包括气源；所述气源通过所述换向阀与所述第一驱动腔连通；所述测控系统分别控制所述换向阀、所述截止阀。 9.根据权利要求6所述的一种气-液传热系数动态测量装置，其特征在于，所述工作气缸的上设置有压力传感器。 10.根据权利要求7所述的一种气-液传热系数动态测量装置，其特征在于，所述驱动气缸上设置有位移传感器。
所属类别：	发明专利