前置腔體輻射測溫的研究.pdf

1、溫度的測量在工業(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，在輻射測溫領(lǐng)域中出現(xiàn)了許多新的發(fā)展方向，接觸式輻射測溫即為其一，它的基本思想是將測溫腔體與被測對象直接接觸，傳熱穩(wěn)定以后再測出測溫腔體的輻射溫度，因此測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，然而高精度的測量這些量是很困難的，所以通常采用理論計算的方法，此外，

2、設(shè)計一個具有一定性能指標(biāo)的黑體空腔也首先需要理論上的計算與分析，所以在輻射測量領(lǐng)域中黑體空腔理論的研究一直受到各國的重視。本文采用ANSYS這一成熟的有限元分析軟件來計算腔體的有效發(fā)射率，其基本原理是把黑體空腔這一處理對象劃分成有限個單元，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節(jié)點(diǎn)處的熱平衡方程，由此解出各個節(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，腔體長度與半徑比L/R，探測距離與半徑比H/R的變化情況，同時也計算了不等溫溫度分布時各個波長處的單色積分發(fā)射率，計算結(jié)果表明，ANSYS仿真結(jié)果與公式計算值具有較好的一致性，這里所說的公式計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，用公式推導(dǎo)來計算腔體發(fā)射率復(fù)雜繁瑣，而用ANSYS建模則方便直觀，有很好的實(shí)用價值