摘要：文章主要从髙强瞬态发热器基本假设出发，分别阐述了高强瞬态发热器的密闭爆发器实验，以及髙强瞬态发热器的敞口温度测试实验，旨在与广大同行共同探讨学习。
关键词：高强瞬态；发热器；热流性；实验
一、髙强瞬态发热器基本假设
高强瞬态发热器在整个运行使用过程中，工作性能的核心指标为：高强瞬态发热器在10ｓ以内，外壁温度能够达到1000℃，并保证结构方面强度安全。因此设计过程中围绕这一核心指标进行设计。
1.燃烧室
燃烧室是存放发热剂的部件，燃烧室壳体是经过切削加工制成圆柱体外壳。端口以内螺纹与泄压室组件相连。
2.发热剂
点火发热剂从上到下成分ＬＴＮＲ、硼硝酸钾、硼铬酸钡、装药量已知。主装发热剂采用某高强瞬态发热剂，共125.4ｇ，能量为5.85ｋＪ／ｇ。发热剂采用单根管状装药，直径CP38.5ｍｍ，高度为56.3ｍｍ，要与燃烧室大小衔接较好。
3.点火口
点火口用薄铁皮冲压制成小圆柱体盒，盒体内装有点火发热剂和电点火具，电点火具连接绝缘导体，绝缘导线穿过泄压室和发热器外盖，与外界连通，用以接电。
4.泄压室
泄压室在工作过程中主要起到泄压的作用。通过点火口点燃点火发热剂之后，点火发热剂燃烧后生成发热剂气体和燃烧颗粒冲破电点火具的底壳垂直往下喷射高温气体，顺着发热剂的外表面流动，并迅速使发热剂的表面燃烧，产生大量高温燃烧产物。燃烧产物通过下泄压口流向泄压室，再通过上泄压口高速向外喷射。通过热传导，热对流和热辐射等方式，使高强瞬态发热器迅速升温。
二、高强瞬态发热器的密闭爆发器实验
1.高强瞬态发热器工作过程简介
点火发热剂区域和外界直接连接两根点火头，点火头一旦被引燃，进一步引燃燃烧室内部区域。发热剂点燃后高强瞬态发热器温度急速上升，其具体工作过程为：在体枳为19.039ｃｍ３的点火区域内填充点火发热剂，Ｍ过点火头引燃点火发热剂区域内装好的发热剂，产生高温气体进而引燃燃烧室内部的高强瞬态发热剂。高强瞬态发热剂引燃后释放大量能量，以热传导，热对流，热辐射等传热方式将整个高强瞬态发热器迅速升温，从而使外壁迅速达到所需温度。
2.髙强瞬态发热器的密闭爆发器实验过程简介
在设计、加工得到高强瞬态发热器实物之后，为了分析高强瞬态发热器的性能，首先进行了密闭爆发器实验。密闭爆发器实验中，将高强瞬态发热器放置在密闭爆发器中进行等效测量，获得发热器内部的等效温度与压力，通过对溫度力的等效实验数据的分析，可对高强瞬态发热器的各方面忡能打初步判断。
（1）实验过程
图2-1密闭爆发器实验图
（2）实验过程如下：
①将整个高强瞬态发热器放置在密闭爆发器中，用固定装置将其固定。接下来就是安装检测装置。②由于工作难度，实验过程中安装了３个传感器，热电偶１、热电偶２和压力传感器３，其位置安装位置示意如图2-2所示。由于燃烧室内部温度极高，因此作用在燃烧室内部的热电偶２选用了ＷＲＷ－２３００特高温钨铼热电偶。如图2-3所示。
（3）引燃点火头将高强瞬态发热器内部点燃，使高强瞬态发热器处于工作状态，通过各个传感器记录数据，最后得到外部特定位置热电偶１、内部热电偶２以及压力传感器３所测得的实验数据。
三、髙强瞬态发热器的敞口温度测试实验
1.敞口状态下髙强瞬态发热器实验过程
实验采用红外热像仪进行测试。红外热像仪是一种采用光学一机械扫描方式探测的二维红外成像装置，是一种先进的电子装置。其主要作用是通过将物体表面的温度分布感应分辨出来，再通过图像技术转换成图像，以不同颜色将物体表面温度分布显示出来，该技术称之为红外热成像技术，该电子装置则称为红外热像伩。红外热像仪拥有众多优势，主要包括：
（１）该装置能够通过探测得到物体表面的、指定某点的温度，并以图像形式输出，使得被观测物体的温度分布一目了然。
（２）具有较髙的温度分辨能力和灵敏的温差感应能力。
（３）热像仪能够同时显示两点温度的高低，可以准确区分较小的温度差异。
（４）输出方式多种多样。
热成像仪输出视频信号时，可以记载大量可用信息，包含物体表面温度分布，不同时刻温度变化等等，也可通过假彩色处理或模数转换使得热像仪不同的颜色显示不同的温度，并以数字形式显示个点的温度值。
2.实验过程
实验过程中的热像仪选用实验室中的专用器材，采用ＦＬＩＲＳＣ－７３００Ｌ热像仪。实验前准备过程中，将红外热像仪固定，将热像仪连接到数据处理装置；对准敞开环境中的高强瞬态发热器；准备拍摄高强瞬态发热器发出的可见光并测试红外辐射温度；搭建实验过程所需装置。设置红外热像仪工作波长并将测试温度为300~2200°Ｃ，热像图采集速度设置为230顿／秒，积分时间为１５网，像素为320ｘ256ｐｉｘｅｌｓ，镜头252ｍｍ，测试距离为10ｍ，测试面积为5.63ｍｘ4.28ｍ，红外热像仪实验装置如图3-1所示，其中（A）为热像仪拍摄装置，（B）为实验数据处理装置，（C）为红外热像仪整体实验装置。
（A） （B） （C）
图3-1ＦＬＩＲＳＣ．７３００Ｌ红外成像仪
参考文献：
[1]张文亚.超声红外热像检测中缺陷发热的瞬态温度分析[J]. 南京大学学报，2015（9）
[2]张绍华.基于瞬态发热器热流特性初探[J]. 建筑工程技术与设计，2017（16）
论文作者:张礼富
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签：温度论文; 燃烧室论文; 装置论文; 热像仪论文; 热电偶论文; 火头论文; 过程论文; 《基层建设》2019年第10期论文;