前置腔體輻射測(cè)溫的研究.pdf

1、溫度的測(cè)量在工業(yè)領(lǐng)域和其他領(lǐng)域中都具有十分重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在輻射測(cè)溫領(lǐng)域中出現(xiàn)了許多新的發(fā)展方向，接觸式輻射測(cè)溫即為其一，它的基本思想是將測(cè)溫腔體與被測(cè)對(duì)象直接接觸，傳熱穩(wěn)定以后再測(cè)出測(cè)溫腔體的輻射溫度，因此測(cè)溫腔體輻射特性的確定就是關(guān)鍵的一環(huán)。 描述腔體輻射特性的技術(shù)指標(biāo)是腔體的積分發(fā)射率，為求得積分發(fā)射率，重要的是知道沿腔壁的有效發(fā)射率分布，然而高精度的測(cè)量這些量是很困難的，所以通常采用理論計(jì)算的方法，此外，

2、設(shè)計(jì)一個(gè)具有一定性能指標(biāo)的黑體空腔也首先需要理論上的計(jì)算與分析，所以在輻射測(cè)量領(lǐng)域中黑體空腔理論的研究一直受到各國(guó)的重視。本文采用ANSYS這一成熟的有限元分析軟件來計(jì)算腔體的有效發(fā)射率，其基本原理是把黑體空腔這一處理對(duì)象劃分成有限個(gè)單元，根據(jù)能量守恒定律求解在一定邊界條件和初始條件下每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的熱平衡方程，由此解出各個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度，進(jìn)而求解出其它相關(guān)量如熱流率等。 文中使用圓筒形腔體作為例子，不僅計(jì)算了等溫分布情況下腔體發(fā)射率分別

3、隨材料發(fā)射率，腔體長(zhǎng)度與半徑比L/R，探測(cè)距離與半徑比H/R的變化情況，同時(shí)也計(jì)算了不等溫溫度分布時(shí)各個(gè)波長(zhǎng)處的單色積分發(fā)射率，計(jì)算結(jié)果表明，ANSYS仿真結(jié)果與公式計(jì)算值具有較好的一致性，這里所說的公式計(jì)算法是采用了近似的方法化積分方程式為線性代數(shù)方程組，然后迭代而求解這一線性代數(shù)方程組。 在實(shí)際工程中，當(dāng)腔體形狀不規(guī)則或是腔體溫度分布不均勻時(shí)，用公式推導(dǎo)來計(jì)算腔體發(fā)射率復(fù)雜繁瑣，而用ANSYS建模則方便直觀，有很好的實(shí)用價(jià)值