[发明专利]一种热试验高温峰值的处理方法

摘要

本发明提出一种热试验高温峰值的处理方法，通过确定理论加热温度曲线和理论热壁热流曲线、判断是否进行高温峰值处理、高温峰值处理、判断是否满足总加热量等步骤确立达到试验要求的加热温度曲线和热壁热流曲线用于热试验。本发明将试验条件的温度限制作为约束条件，导入到冷壁热流和恢复焓控制的热试验中，使热环境模拟更为精确，大大提高了试验成功率，提高了工作效率。

主权项

1.一种热试验高温峰值的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n第一步，确定理论加热温度曲线和理论热壁热流曲线，/nA1.1、利用公式(1)确定当前时刻t的热壁焓值H_wt，/n /n其中，q_w(t-1)为前一时刻的热壁热流，H_rt为当前时刻的恢复焓，q_ct为当前时刻的冷壁热流，H_cool为冷壁焓值，T_w(t-1)为前一时刻的温度，T_ref为参考温度，ε为热试验材料的灰度、σ为斯忒藩.波尔兹曼常数；试验时间t∈[t₀,t_J],t₀为试验开始时间，t_J为试验结束时间，试验开始时的取值为试验开始时的冷壁热流试验开始时的温度为试验环境温度；/nA1.2、根据步骤A1.1得到的热壁焓值H_wt，利用公式(2)确定当前时刻的热壁热流q_wt，/n /nA1.3、判断是否满足|q_wt-q_w(t-1)|≤Δq_w，若满足则转入步骤A1.7,若不满足，则转入步骤A1.4,其中Δq_w为预设的热壁热流阈值；/nA1.4、利用公式(3)确定当前时刻的温度T_wt，/n /n其中λ是热试验材料的热导率，x是沿热试验材料法向的位移；/nA1.5、根据步骤A1.4确定的当前时刻的温度T_wt和步骤A1.1得到的热壁焓值H_wt，利用公式(4)确定当前时刻的热壁热流q_wt，/n /nA1.6、判断是否满足|q_wt-q_w(t-1)|≤Δq_w，若满足则转入步骤A1.8,若不满足，则转入步骤A1.4；/nA1.7、确定前一时刻的温度T_w(t-1)为当前时刻的温度T_wt，转入步骤A1.9；/nA1.8、确定此迭代步骤得到的温度为当前时刻的温度T_wt，转入步骤A1.9；/nA1.9、判断当前时刻是否到试验结束时间，若没到试验结束时间则将下一时刻确定为当前时刻，转入步骤A1.1，若到试验结束时间，得到试验时间内的理论加热温度曲线和理论热壁热流曲线；/n第二步，判断是否进行高温峰值处理，若第一步确定的理论加热温度曲线的最高温度K₁超过热试验最高加热温度K₂则转入第三进行高温峰值处理，若没超过则认为第一步确定的理论加热温度曲线和理论热壁热流曲线符合试验要求，转入第五步；/n第三步，高温峰值处理，得到高温峰值处理后的加热温度曲线和热壁热流曲线，/nA3.1、确定削峰区间初值值T₁和T₂；/nT₁为削峰区间开始时间，即第一步得到的理论加热温度曲线中温度刚到K₂的对应时间，T₂为削峰区间结束时间，即第一步得到的理论加热温度曲线中温度降到K₂后的某个时间，T₂≥T′₂，T′₂为理论加热温度曲线中温度刚降低到小于K₂的对应时间T′₂；/nA3.2利用公式(1)确定当前时刻t的热壁焓值H_wt，利用公式(2)确定当前时刻的热壁热流q_wt；/nA3.3、判断是否满足|q_wt-q_w(t-1)|≤Δq_w，若满足则转入步骤A3.6,若不满足，则转入步骤A3.4；/nA3.4、利用公式(3)确定当前时刻的温度T_wt，再利用公式(4)确定当前时刻的热壁热流q_wt；/nA3.5、判断是否满足|q_wt-q_w(t-1)|≤Δq_w，若满足则转入步骤A3.7,若不满足，则转入步骤A3.4；/nA3.6、判断当前时刻是否在步骤A3.1确定的削峰区间内，若在则转入步骤A3.8,若不在则确定前一时刻的温度T_w(t-1)为当前时刻的温度T_wt，转入步骤A3.12；/nA3.7、确定此迭代步骤得到的温度为当前时刻的温度T_wt，判断当前时刻是否在步骤A3.1确定的削峰区间内，若在则转入步骤A3.9,若不在则转入步骤A3.12；/nA3.8、确定前一时刻的温度T_w(t-1)为当前时刻的温度T_wt；/nA3.9、判断是否满足T_wt-K₂≤ΔT，若满足则转入步骤A3.12，若不满足则转入步骤A3.10，ΔT为温度容差；/nA3.10、利用公式(5)得到修正后的热壁热流q′_w，/nq′_wt＝q_wt-Δq_t*ΔT (5)/n其中Δq_t为当前时刻的热壁热流修正值，且Δq_t＝q_wt/K₂；/nA3.11、令q_wt＝q′_wt，转入步骤A3.5；/nA3.12、判断当前时刻是否到试验结束时间，若没到试验结束时间则将下一时刻确定为当前时刻，转入步骤A3.2，若到试验结束时间，得到试验时间内的高温峰值处理后的加热温度曲线和热壁热流曲线；/n第四步，判断是否满足|Q_w-Q′_w|≤ΔQ_w，若满足，则认为第三步得到的高温峰值处理后的加热温度曲线和热壁热流曲线满足试验要求，转入第五步，若不满足，则调整第三步中的重新设置削峰区间结束时间T₂，重复第三步直至满足|Q_w-Q′_w|≤ΔQ_w，其中Q_w为第一步确定的理论热壁热流曲线得到的在试验时间内的总加热量，Q′_w为第三步确定的高温峰值处理后的热壁热流曲线得到的在试验时间内的总加热量，ΔQ_w为总热量阈值；/n第五步，利用第二步或第四步确认达到试验要求的加热温度曲线和热壁热流曲线进行试验。/n