Измерение распределения температуры на поверхности образца при испытаниях в тепловых аэродинамических трубах

Авторы

Казаков В. А.^1*, Сенюев И. В.^2**

1. Национальный исследовательский университет «МЭИ», Красноказарменная ул., 14, Москва, 111250, Россия
2. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: kazakov44@rambler.ru
**e-mail: senyuev@gmail.com; mera@tsagi.ru

Аннотация

В тепловых аэродинамических трубах возникают задачи, требующие измерения распределение температуры по поверхности исследуемой модели в диапазоне до 3000°С. Эти задачи решаются с помощью пирометрии – измерения собственного равновесного теплового излучения объекта исследования в видимой или ближней ИК области спектра. Сложность оптического измерения температуры связана с отсутствием информации о коэффициенте излучательной способности исследуемого материала модели, т. к. зачастую материал является новым, до конца неисследованным. В рамках работы был разработан многоканальный спектрометр на базе цифровой ПЗС камеры, который позволяет производить измерения температуры на поверхности испытуемой модели вдоль одной линии, не имея информации об излучательной способности.

Ключевые слова

тепловые аэродинамические установки, индукционный нагрев, плазма, бесконтактные измерения температуры, яркостная пирометрия, спектральная пирометрия, коэффициент излучательной способности, температурные поля

Библиографический список

1. Сорокин В.А., Копылов А.В., Тихомиров М.А., Стирин Е.А., Логинов А.Н., Федоров Д.Ю., Валуй П.В. Построение системы теплозащиты из углеродных композиционных материалов с покрытиями для теплонапряженных конструкций двигателей летательных аппаратов // Труды МАИ. 2015. № 84. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=63029

2. Шейндлин А.Е. Излучательные свойства твердых материалов — М.: Энергия, 1974. — 470 с.

3. Магунов А.Н. Спектральная пирометрия. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. — 248 c.

4. Бодров В.Н., Мухина В.И. О возможности использования свойств кривой спектрального распределения излучения для определения температуры // Вестник МЭИ. 2000. № 2. С. 87-93.

5. Бодров В.Н. Статистическая температура // Обозрение прикладной и промышленной математики. 2007. Т. 14. № 3. С. 515.

6. Бодров В.Н. Применение методов математической статистики в измерениях спектров теплового излучения и температуры // Теплофизика высоких температур. 2010. Т. 48. № 4. С. 623-629.

7. Бодров В.Н., Рассел М.М. Способ дистанционного определения температуры движущегося объекта. Патент RU 2396525. Бюлл. № 36, 10.08.2010.

8. Бодров В.Н., Обидин Г.И., Рассел M.M. Дистанционный измеритель температуры движущегося объекта. Патент RU 77425. Бюлл. № 29, 20.10.2008.

9. Рассел М.М. Оптико-электронное устройство дистанционного определения температуры: Дисс. канд. техн. наук. — М.: 2012. — 197 с.

10. Лебедев С.В. Спектральное устройство определения температуры и излучательной способности пирометрируемой поверхности: Дисс...канд. техн. наук. — М.: 2013. — 166 c.

11. Казаков В.А. Метод и спектральное устройство определения пространственного распределения термодинамической температуры: Дисс... канд. техн. наук. — М.: 2014. — 170 c.

12. Снопко В.Н. Основы методов пирометрии по спектру теплового излучения. — Минск: Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, 1999. — 224 c.

13. Мошаров В.Е., Радченко В.Н., Сенюев И.В. Пирометрия с использованием п.з.с. камер // Приборы и техника эксперимента. 2013. № 4. С. 132–137.

14. Жестков Б.Е. Комплекс стендов с индукционными подогревателями газа // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 19. С. 63-69.

Скачать статью