[发明专利]一种界面换热系数的测量方法

权利要求书

1.一种界面换热系数的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：

(1)将待测样品用绝热材料进行绝热包覆，并留出至少一个裸露面；

(2)将步骤(1)所得绝热包覆待测样品的内部嵌入≥2根内置热电偶，并置于密闭空间，在所述密闭空间的内部且绝热包覆待测样品的外部设置了≥2根外置热电偶；

其中，所述内置热电偶从步骤(1)所述裸露面导出；

(3)对步骤(2)所述密闭空间内的流体进行阶梯式升温，并实时监测所述内置热电偶和外置热电偶的温度数据；

其中，所述阶梯式升温的升温速率为1-10℃/min；所述阶梯式升温的阶梯时间跨度为10-30min；

(4)根据步骤(3)所得温度数据和步骤(1)所述待测样品的材料参数，以计算公式计算得到所述待测样品和流体之间的界面换热系数；

其中，步骤(4)所述待测样品的材料参数包括密度和比热容；

所述计算界面换热系数的公式中：

h_c为界面换热系数；

ρ为待测样品的密度；

c为待测样品的比热容；

V为待测样品的体积；

A为待测样品裸露面的面积；

T为待测样品的温度；

T_∞为流体的温度；

Δt为测量时间；

ΔT为Δt测量时间内待测样品的温度变化。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)所述待测样品的形状为长方体、圆柱体、棱柱体、棱锥体或球体中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)所述绝热材料为复合材料或塑性材料。

4.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)所述裸露面的个数根据待测样品的大小进行选择。

5.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)所述裸露面的形状为矩形、圆形、三角形或梯形中的任意一种或至少两种的组合。

6.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述内置热电偶的数量为2-10根。

7.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述外置热电偶的数量为2-10根。

8.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述密闭空间为热压罐。

9.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤(3)所述流体为空气、氮气或氩气中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求9所述的测量方法，其特征在于，步骤(3)所述流体为氮气。

11.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：

(1)将待测样品用绝热材料进行绝热包覆，并留出至少一个裸露面；

其中，所述待测样品的形状为长方体、圆柱体、棱柱体、棱锥体或球体中的任意一种或至少两种的组合；

所述绝热材料为复合材料或塑性材料；

所述裸露面的形状为矩形、圆形、三角形或梯形中的任意一种或至少两种的组合；

(2)将步骤(1)所得绝热包覆待测样品的内部嵌入≥2根内置热电偶，并置于密闭空间，在所述密闭空间的内部且绝热包覆待测样品的外部设置了≥2根外置热电偶；

其中，所述内置热电偶从步骤(1)所述裸露面导出；

(3)对步骤(2)所述密闭空间内的流体进行阶梯式升温，并实时监测所述内置热电偶和外置热电偶的温度数据；

其中，所述流体为空气、氮气或氩气中的任意一种或至少两种的组合，优选为氮气；

所述阶梯式升温的升温速率为1-10℃/min；

所述阶梯式升温的阶梯时间跨度为10-30min；

(4)根据步骤(3)所得温度数据和步骤(1)所述待测样品的材料参数，以计算公式计算得到所述待测样品和流体之间的界面换热系数；

其中，步骤(4)所述待测样品的材料参数包括密度和比热容；

所述计算界面换热系数的公式中：

h_c为界面换热系数；

ρ为待测样品的密度；

c为待测样品的比热容；

V为待测样品的体积；

A为待测样品裸露面的面积；

T为待测样品的温度；

T_∞为流体的温度；

Δt为测量时间；

ΔT为Δt测量时间内待测样品的温度变化。