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作者：徐涛;龚红明;刘东;慎志豪;
单位：西南科技大学土木工程与建筑学院;中国空气动力研究与发展中心超高速所;飞行器流体物理全国重点实验室;
摘要：E型同轴热电偶具有抗冲刷能力强、响应速度快且耐高温的特点，是少数可适用于高焓膨胀管风洞超高速高温流场气动热试验的热流传感器之一。在气动热试验中通过采用基于均质一维半无限假设的热传导理论从E型同轴热电偶测量的温升数据来计算表面热流。热电偶实际传热过程与均质一维半无限假设存在差异，在高焓膨胀管风洞仅百微秒级的极短有效测量时间条件下，这种一维半无限假设与热电偶实际传热过程的偏离将导致热流数据误差增大。对此，通过数值仿真分析了具有典型结构特征和材料属性的E型同轴热电偶在极短时间条件下的热响应特性。结果表明，热电偶的内外电极与热结点的材料差异导致传感器内部出现显著的横向传热及热结点过热现象，并导致根据热结点温升采用均质一维半无限假设计算的表面热流与传感器实际表面热流出现较大偏差。同时，通过数值仿真比较了热结点不同深度、宽度及热结点凸出于传感器表面等对热电偶传热特性和表面热流处理结果的影响，其结果能够为E型同轴热电偶在高焓膨胀管风洞中的优化应用提供参考。
关键词：同轴热电偶;;热流密度;;瞬态测量;;数值模拟;;高焓
