一种水冷样气取样耙计算模型的制作方法

1.本发明涉及取样耙计算技术领域，具体为一种水冷样气取样耙计算模型。


背景技术：

2.高温高速条件下的温度测试在航空航天技术领域中，特别是在航空发动机型号设计、研制和实验中非常重要，它可以用于计算燃烧效率，分析燃烧室出口温度分布，确保涡轮叶片安全工作等。由于温度高、环境恶劣、影响因素多，高温气流温度的测量是困扰已久的一个技术难题；
3.现有的关于高温高速气流温度测量的一些先进测量方法如：光纤式温度传感器、红外温度计、光学高温计、tdlas测温等，但影响测量准确的因素太多，设备测量精度、稳定性难以达到航空发动机、火箭发动机和高温风洞测试精度的要求；
4.目前通过对测温耙进行强度、传热计算，确定合理的供水压力，初步判定测温耙结构是否满足所需环境下的使用性能，可实现测温耙模型的筛选，是目前技术存在的难题，有待改进；


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种水冷样气取样耙计算模型。
7.(二)技术方案
8.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水冷样气取样耙计算模型水冷样气取样耙计算模型，其特征在于：包括：
9.软件界面输入：测温耙结构可分区或整体、分区数量、各分区的长、宽、高、壁厚等基本条件、测温耙外围管路：冷却水管路内径、长度等；燃气环境条件：燃气流速、温度、压力；供水条件：冷却水进出水压差(初值)、冷却水供水温度等；
10.软件界面输出：测温耙表面平均温度结果：直观判断是否超出材料耐温极限；测温耙强度校核结果：计算应力薄弱点的应力，判断是否超出材料在上述计算温度下的许用应力；测温耙冷却水计算结果：冷却水流量、冷却水进出口压差和冷却水出口温度；测温耙流动损失结果：根据测温耙使用工况，指导测温耙进出水压力的控制；总体评价：是否合格。
11.优选的，所述强度校核：测温耙的强度校核包括：a，测温耙具有足够的强度而下不产生塑性变形；b，测温耙水套薄弱点具有足够的承压能力而不产生塑性变形；
12.测温耙在气动力作用下，应使校核截面的弯曲正应力在材料许用应力范围内，校核截面的弯曲剪应力在材料许用应力范围内；
13.测温耙腔体在一定冷却水压力作用下，腔体校核截面所受轴向应力在材料许用应力范围内，腔体校核截面所受环向应力在材料许用应力范围内。
14.优选的，所述传热计算：通过测温管与冷却水的流动和换热、测温耙内外壁的固体导热、测温耙外壁面与高温燃气的换热等多参数的耦合计算，获得测温耙平均参数的计算
结果，如测温耙表面的平均温度，冷却水回水平均温度等参数，可判断测温耙设计的合理性；
15.优选的，所述冷却水流量控制：通过计算，获得冷却水用量和冷却水流动损失，根据测温耙使用工况，可在不同工况下，采取不同的供水方案，指导测温耙进出水压力的控制。
16.本发明公开了一种水冷样气取样耙计算模型，其具备的有益效果如下：
17.该水冷样气取样耙计算模型，通过计算获得冷却水用量和冷却水流动损失，根据测温耙使用工况，可在不同工况下，采取不同的供水方案，指导测温耙进出水压力的控制，做出友好易用的执行软件界面，计算结果直观显示，实现测温耙模型筛选功能，将大量的计算过程在后台进行编程，提供计算源程序，用户可根据需要进行追溯。
具体实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.本申请实施例通过提供一种水冷样气取样耙计算模型。
20.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
21.本发明实施例公开一种水冷样气取样耙计算模型，其特征在于：包括：
22.软件界面输入：测温耙结构可分区或整体、分区数量、各分区的长、宽、高、壁厚等基本条件、测温耙外围管路：冷却水管路内径、长度等；燃气环境条件：燃气流速、温度、压力；供水条件：冷却水进出水压差(初值)、冷却水供水温度等；
23.软件界面输出：测温耙表面平均温度结果：直观判断是否超出材料耐温极限；测温耙强度校核结果：计算应力薄弱点的应力，判断是否超出材料在上述计算温度下的许用应力；测温耙冷却水计算结果：冷却水流量、冷却水进出口压差和冷却水出口温度；测温耙流动损失结果：根据测温耙使用工况，指导测温耙进出水压力的控制；总体评价：是否合格。
24.所述强度校核：测温耙的强度校核包括：a，测温耙具有足够的强度而下不产生塑性变形；b，测温耙水套薄弱点具有足够的承压能力而不产生塑性变形；
25.测温耙在气动力作用下，应使校核截面的弯曲正应力在材料许用应力范围内，校核截面的弯曲剪应力在材料许用应力范围内；
26.测温耙腔体在一定冷却水压力作用下，腔体校核截面所受轴向应力在材料许用应力范围内，腔体校核截面所受环向应力在材料许用应力范围内。
27.所述传热计算：通过测温管与冷却水的流动和换热、测温耙内外壁的固体导热、测温耙外壁面与高温燃气的换热等多参数的耦合计算，获得测温耙平均参数的计算结果，如测温耙表面的平均温度，冷却水回水平均温度等参数，可判断测温耙设计的合理性。
28.所述冷却水流量控制：通过计算，获得冷却水用量和冷却水流动损失，根据测温耙使用工况，可在不同工况下，采取不同的供水方案，指导测温耙进出水压力的控制、
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实
体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征：
1.一种水冷样气取样耙计算模型，其特征在于：包括：软件界面输入：测温耙结构可分区或整体、分区数量、各分区的长、宽、高、壁厚等基本条件、测温耙外围管路：冷却水管路内径、长度等；燃气环境条件：燃气流速、温度、压力；供水条件：冷却水进出水压差(初值)、冷却水供水温度等；软件界面输出：测温耙表面平均温度结果：直观判断是否超出材料耐温极限；测温耙强度校核结果：计算应力薄弱点的应力，判断是否超出材料在上述计算温度下的许用应力；测温耙冷却水计算结果：冷却水流量、冷却水进出口压差和冷却水出口温度；测温耙流动损失结果：根据测温耙使用工况，指导测温耙进出水压力的控制；总体评价：是否合格。2.根据权利要求1所述的一种水冷样气取样耙计算模型，其特征在于：所述强度校核：测温耙的强度校核包括：a，测温耙具有足够的强度而下不产生塑性变形；b，测温耙水套薄弱点具有足够的承压能力而不产生塑性变形；测温耙在气动力作用下，应使校核截面的弯曲正应力在材料许用应力范围内，校核截面的弯曲剪应力在材料许用应力范围内；测温耙腔体在一定冷却水压力作用下，腔体校核截面所受轴向应力在材料许用应力范围内，腔体校核截面所受环向应力在材料许用应力范围内。3.根据权利要求1所述的一种水冷样气取样耙计算模型，其特征在于：所述传热计算：通过测温管与冷却水的流动和换热、测温耙内外壁的固体导热、测温耙外壁面与高温燃气的换热等多参数的耦合计算，获得测温耙平均参数的计算结果，如测温耙表面的平均温度，冷却水回水平均温度等参数，可判断测温耙设计的合理性。4.根据权利要求1所述的一种水冷样气取样耙计算模型，其特征在于：所述冷却水流量控制：通过计算，获得冷却水用量和冷却水流动损失，根据测温耙使用工况，可在不同工况下，采取不同的供水方案，指导测温耙进出水压力的控制。

技术总结
本发明公开一种水冷样气取样耙计算模型，涉及取样耙计算领域。该水冷样气取样耙计算模型，软件界面输入：测温耙结构可分区或整体、分区数量、各分区的长、宽、高、壁厚等基本条件、测温耙外围管路：冷却水管路内径、长度等；燃气环境条件：燃气流速、温度、压力；供水条件：冷却水进出水压差(初值)、冷却水供水温度等。该水冷样气取样耙计算模型，通过计算获得冷却水用量和冷却水流动损失，根据测温耙使用工况，可在不同工况下，采取不同的供水方案，指导测温耙进出水压力的控制，做出友好易用的执行软件界面，计算结果直观显示，实现测温耙模型筛选功能，将大量的计算过程在后台进行编程，提供计算源程序，用户可根据需要进行追溯。用户可根据需要进行追溯。


技术研发人员：赵艳君
受保护的技术使用者：沈阳艾森自动化仪表有限公司
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/7/26