铠装热电偶护套的发射率测量与分析

摘要

[目的]铠装热电偶在测量流动气体的温度时，因存在辐射热损失，导致铠装热电偶测得的温度值低于流体真实温度，而辐射热损失与铠装热电偶护套的表面发射率直接相关.为了修正测量结果，对铠装热电偶护套的发射率进行研究.[方法]本文使用贫燃和富燃Hencken火焰测定了3.2 mm铠装热电偶护套的发射率.采用计算流体力学(CFD)仿真计算测量过程，通过迭代调整发射率使得仿真接点温度与实验温度读数匹配，获得护套表面发射率.[结果]贫燃火焰(氧化环境)中热电偶温度从1 073 K升高到1 371 K,护套发射率从0.63增加到0.77;富燃火焰(还原环境)中，温度从1 111 K到1 278 K,发射率从0.43增加到0.46;还原环境中热电偶发射率显著低于氧化环境中热电偶发射率.发射率随温度和氧化程度的变化趋势与前人研究一致，但具体数值与前人研究有出入，说明被测气体组分也会影响铠装热电偶的护套发射率.[结论]被测气体组分通过改变铠装热电偶护套表面成分导致发射率明显变化.

关键词

铠装热电偶 / 热电偶发射率 / 温度测量修正 / 氧化环境 / 还原环境