ASTM E598-08
用瞬变零点量热器测量高能环境的超级传热速率的标准试验方法

Standard Test Method for Measuring Extreme Heat-Transfer Rates from High-Energy Environments Using a Transient, Null-Point Calorimeter

被代替

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标准号

ASTM E598-08

发布

2008年

发布单位

美国材料与试验协会

替代标准

ASTM E598-08(2015)

当前最新

ASTM E598-08(2020)

 

 

适用范围

该测试方法的目的是测量浸入静态环境或高速流体流中的物体的极高传热速率。这通常是在保持测量设备的结构完整性以在测量期间进行多次曝光的同时完成的。传热率范围高达 2.84 × 102 MW/m2 (2.5 × 104 Btu/ft2-sec) (7) 是使用零点热量计测量的。使用铜零点热量计为测量系统提供了良好的响应时间和传感器烧毁（或烧蚀）的最大运行时间。零点热量计通常采用直径为 2.36 毫米（0.093 英寸）的传感器主体制成，压装到轴对称模型的鼻子中。参考文献 (3-7) 广泛讨论了高热通量测量应用中涉及零点热量计的误差源。特别是，分析和实验都表明，零点腔上方的铜厚度至关重要。如果厚度太大，仪器的时间响应将不够快，无法获取重要的流动特性。另一方面，如果厚度太小，零点热量计将指示比输入或入射热通量大得多的（且与时间相关的）值。因此，所有零点量热计在使用前都应经过实验检查其时间响应和校准是否正确。尽管校准装置的制造并不十分困难或昂贵，但目前仅存在一种已知的系统（6和7）。零点量热计的设计可以根据本文档中的数据来完成。然而，制造这些传感器是一项艰巨的任务。由于目前零点量热计还没有很大的市场，因此这些传感器的商业来源很少。制造细节通常被视为专有信息。一些用户已经开发出制造自己的传感器的方法 (7)。通常建议客户要求供应商提供每个零点量热计的瞬态实验时间响应和校准数据。否则，最终用户无法假设传感器会给出准确的结果。一般来说，零点量热计结果的解释与其他基于半无限固体原理工作的热通量传感器（例如同轴表面热电偶和铂薄膜计）相同。也就是说，表面化学反应、局部流场和能量场的梯度、热辐射以及相对于流场矢量的模型对准的影响将产生与其他类型的热通量传感器所经历的相同的定性结果。此外，信号调理和数据处理可以显着影响零点量热计数据的解释。
1.1 本测试方法涵盖使用以下方法测量固体（测试样品）表面的传热率或热通量：测量位于热量计零点处的热电偶的瞬态温升，该热量计安装在体内并配置为模拟半无限固体。根据定义，零点是受扰体轴向中心线上的一个独特位置，对于相同的热通量输入，该位置经历与固体表面相同的瞬态温度历史，而没有物理扰动（孔）。 。
1.2 零点热量计已用于测量浸入流动和静态环境中的物体的高对流或辐射传热速率......

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