Untersuchung eines Sensorsystems, mit dem die Wärmestromdichte und deren örtlich aufgelöste Verteilung nur aus Temperaturmessungen im Material ermittelt wird

研究传感器系统,仅通过材料中的温度测量来确定热通量密度及其空间分辨分布

基本信息

项目摘要

In thermisch hochbelasteten Bauteilen, wie z.B. Hitzeschutzsystemen für Wiedereintrittskörper oder moderne Raketenbrennkammern, ist die zuverlässige Bestimmung der Wandwärmestromdichte problematisch. Kommerziell erhältliche Sensoren, die an der Oberfläche eingebaut werden, können entweder aufgrund der hohen Wärmelasten nicht eingesetzt werden oder sind aufgrund ihres chemischen Verhaltens ungeeignet. Außerdem bestehen sie nur selten aus dem selben Material wie das eingesetzte Wandmaterial. Alternativ können Temperaturmessungen im Material in Verbindung mit der Lösung des inversen Wärmeleitungsproblems eingesetzt werden. Ein Ansatz basierend auf Systemidentifikationsansätzen (Non-integer System Identification (NISI)-Methode) soll so erweitert werden, dass bei Verwendung mehrerer Temperatursensoren auch auf die Verteilung der Wärmestromdichte an der Oberfläche allein aus diesen Temperaturdaten geschlossen werden kann. Da moderne - häufig keramische - Bauteile sehr hohe Temperaturen zulassen, muss die Temperaturabhängigkeit der thermophysikalischen Eigenschaften des Materials in die Methodik eingearbeitet werden. Zur experimentellen Untersuchung der Methodik wird ein Lasersystem verwendet mit dem Voruntersuchungen an Referenzgeometrien und verschiedenen Materialien durchgeführt werden können. Zum Abschluss des Vorhabens soll ein neues Sensorsystem zur Bestimmung der Wärmestromdichteverteilung auf komplexe Geometrien aus verhältnismäßig einfachen Temperaturmessungen zur Verfügung stehen.
In thermisch hochbelasteten Bauteilen,wie z.B. Hitzeschutzsystemen für Wiedereintrittskörper oder moderne Raketenbrennkammern,ist die zuverläsestimmung der Wandwärmestromantte problematisch. Kommerziell erhältliche Sensoren,die an der Oberfläche eingebaut韦尔登,können entweder aufgrund der hohen Wärmelasten nicht eingeszt韦尔登or sind aufgrund ihres chemischen Verhaltens ungeeignet.最好的方法是使用魔杖材料。Alternativ können Temperaturmessungen im Material in Verbindung mit der Lösung des inversen Wärkitungsproblems eingesetzt韦尔登.非整数系统辨识(NISI)-方法(Systemidentifikationsansätzen)的基本原理是这样的韦尔登,即在温度传感器上进行更多的温度测量,也可以通过温度数据韦尔登来确定温度传感器的最大值。在现代的高温度制造工艺中,必须考虑材料热物理特性的温度特性,这是韦尔登制造工艺的一个重要组成部分。在实验中,Methodik的研究将使一个激光系统与一个参考几何体一起工作,并通过韦尔登测量材料。Zum Abschluss des Vorhabens soll ein neues Sensorsystem zur Bestimmung der Wärmestromptoteverteilung auf komplexe Geometrien aus verhältnismäßig einfachen Temperaturmessungen zur Verfügung stehen.

项目成果

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Method for Heat Flux Determination of a Transpiration-Cooled Wall from Pressure Data
  • DOI:
    10.2514/1.t4815
  • 发表时间:
    2016-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Loehle, Stefan;Schweikert, Sven;von Wolfersdorf, Jens
  • 通讯作者:
    von Wolfersdorf, Jens
Physical Insight into System Identification Parameters Applied to Inverse Heat Conduction Problems
对应用于逆热传导问题的系统辨识参数的物理洞察
Analysing inverse heat conduction problems by the analysis of the system impulse response
  • DOI:
    10.1080/17415977.2013.780170
  • 发表时间:
    2014-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.3
  • 作者:
    S. Löhle;U. Fuchs;P. Digel;T. Hermann;J. Battaglia
  • 通讯作者:
    S. Löhle;U. Fuchs;P. Digel;T. Hermann;J. Battaglia
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