标定系统密闭室壁面温度差诱导流动研究

摘要

标定系统温度控制加热管路可能存在加热的不对称性或不均匀性,从而导致上下壁面存在温度差,这个温度差可能诱发密闭室空气的扰动流动。而密闭室作为热线探头标定时运动的空间,其中的空气必须在探头起动前处于静止状态,否则,如果出现不期望的干扰流动,将会影响标定的精度。本文通过求解Navier-Stokes方程对上下壁面存在温度差的密闭室流场进行数值模拟,考察温度差诱发的扰动速度场及其对标定的影响,同时用实验方法借助悬挂丝线的摆动观察壁面温度差引起的诱导流动。温度差诱发都出现在密闭室壁面附近一个薄层内,且其量值小于设计指标要求的误差限,在其余的区域,也就是热线运动的区域,诱导的扰动速度都比设计指标要求的速度误差上限小一个量级,因此不影响标定精度;实验观察也证实,在密闭室上下壁存在温度差的情形下,肉眼观察不到丝线的摆动,说明扰动流动即使有,量值也很小,不影响标定精度。