Видно, что наиболее заметное изменение
q
рез
происходит в на-
чальные моменты времени и сильно зависит от величины падающего
потока.
Поскольку при испытаниях на стенде радиационного нагрева обра-
зец помещается в специальную теплоизолирующую подложку, то при
моделировании на боковой и нижней поверхностях системы “образец–
датчик” тепловые потоки принимаются равными нулю.
В исследовании использовалась геометрическая модель 1/4 части
реального объекта испытаний. Возможность такого упрощения обу-
словлена симметрией образца и тем, что отличия свойств материа-
лов двух термоэлектродов незначительно влияют на методическую
погрешность. В табл. 2 приведены результаты расчета методической
погрешности
Δ
Т
1
,
2
=
Т
1
−
Т
2
в условиях нагрева системы “образец–
датчик” тепловым потоком плотностью 50, 100 и 250 кВт/м
2
, матери-
алы термоэлектродов приняты одинаковыми (данные приведены для
момента времени 60 с).
Таблица 2
q
= 50
кВт/м
2
q
= 100
кВт/м
2
q
= 250
кВт/м
2
T
, K Хромель Алюмель Хромель Алюмель Хромель Алюмель
Т
1
945,69 945,69 1147,95 1147,95 1464,89 1464,89
T
2
890,63 889,39 1085,12 1084,14 1387,42 1386,46
Δ
Т
1
,
2
=
=
Т
1
−
Т
2
55,06
56,30
62,83
63,81
77,47
78,43
Поскольку для термоэлектродов из хромеля и алюмеля для одно-
го значения плотности теплового потока величины
Δ
Т
1
,
2
отличаются
менее чем на 0,15%, то допустимо рассматривать термопару с тер-
моэлектродами, имеющими при симметричном расчете одинаковые
свойства. Таким образом, использование модели, представляющей со-
бой 1/4 часть объекта испытаний является оправданным и позволяет
существенно сократить время вычислений.
Нагрев тепловым потоком создает на поверхности объекта испыта-
ний определенный температурный режим
Т
1
(
t
)
. Однако в практике те-
пловых испытаний для контроля динамического температурного поля
поверхности используются показания термопарного датчика, заделан-
ного на некоторую глубину в материал образца
Т
2
(
t
)
. Возникающая в
этом случае методическая погрешность обусловлена двумя источника-
ми: градиентом температур по глубине образца и наличием термопары
внутри материала [8].
На рис. 4 приведен график зависимости от времени разности тем-
ператур
Δ
T
1
,
3
(
t
) =
Т
1
−
Т
3
, отражающей влияние на методическую
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3 55
