薄膜热流计的研制及模拟仿真研究

发布时间：2021-01-25 22:30

　　在航天航空领域,涡轮叶片作为航空发动机的核心部件,其正常工作下温度分布状态与部件的使用寿命有着直接的关系,而仅把温度作为计算和分析涡轮叶片在恶劣工作环境下的温度分布的唯一信息是完全不够的。随着科学技术的飞速发展,热流密度的测量越来越广泛受到研究人员的关注,基于航空发动机涡轮叶片表面热流密度的测量也慢慢开始得到了重视和发展。相比于传统的热流计,薄膜热流计具有与测试部件良好的兼容性、响应速度快,结构微型化和灵敏度高等优点,因此在测量涡轮叶片的表面热流密度方面具有显著的优势。热电堆式热流计测量热流范围广,输出信号大,是当前实用最广泛的测量热流密度的器件之一。本文设计和制备了一款热电堆式薄膜热流计,并进行性能研究:首先通过理论计算和ANSYS模拟仿真对设计出来的薄膜热流计进行分析和优化。计算结果得出,热流计的输出与组成薄膜热电堆的热电偶的塞贝克系数和热阻层材料的热导率和厚度有着直接的关系。根据仿真的模拟出热流计在热流测量时影响传感器测量精度的两种主要因素。结果显示,热阻层越薄,热阻层越长,传感器的灵敏度越大,误差越小。计算和模拟的结果为热流计的设计和优化提供的参考和指导。其次,利用薄膜技术制备... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

插入式热流计实物图

穿插式热电堆式热流计实物图

电子科技大学硕士学位论文纪以后 NASA 进一步开展了对这款薄膜热流计的障层材料的研究，热电堆式薄膜热流计获得了高等良好的特性[21, 22]。作时，除了对热流的测量外，同时还需要对叶片控，NASA 研制出的多功能薄膜传感器，将薄膜偶三种不同的传感器集成起来，同时实现对热流其结构图如图 1-4 所示[23]。


本文编号：3000005