非稳态环境下塞式热流传感器的仿真与分析
Science Technology and Engineering（2022）
摘要
非稳态热流密度是战斗部热毁伤威力评估的重要参数.针对爆炸场非稳态测试环境恶劣、气体高速流动、温度变化迅速的问题,对塞式热流传感器的组成材料、热敏元件等进行了重新选择.根据塞式热流传感器的组成结构和测量原理进行了理论推导,得到了塞式热流传感器测量热量的数学模型.针对非稳态爆炸场环境特点,对塞式热流传感器的热敏元件进行了爆炸冲击波下的应力仿真,获得了抗压力冲击的热敏元件参数,之后进行了非稳态热流的热力学仿真,得到了传感器热敏元件的温升曲线,最终确定了热敏元件的厚度与直径等要素.仿真结果表明,所设计的塞式热流传感器量程为0～9.6 MW/m2,响应时间为70 ms,测量误差为3.1％.此结果在一定程度上可满足爆炸场热流密度测试需求.
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