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第1章 概论1

1.1 高超声速飞行器气动热环境1

1.2 高超声速地面气动热与热防护试验2

1.2.1 地面试验及作用2

1.2.2 气动热与热防护试验的要求4

1.3 气动热与热防护试验热流测量的原理与分类7

1.4 气动热与热防护试验热流测量技术发展趋势11

第2章 热流测量技术的基础知识13

2.1 传热学基本原理13

2.1.1 传热的基本方式13

2.1.2 导热14

2.1.3 对流换热18

2.1.4 热辐射25

2.1.5 传热与导电的相似性30

2.2 温度测量32

2.2.1 温度的基本概念32

2.2.2 几种常用温标33

2.2.3 测温仪器分类35

2.2.4 热电偶测温35

2.3 量热计、热流计和热流传感器41

2.4 误差的来源与分类42

2.4.1 系统误差42

2.4.2 粗大误差43

2.4.3 随机误差43

第3章 基于能量平衡原理的热流测量技术45

3.1 概述45

3.2 水卡量热计测量热流46

3.2.1 测量原理46

3.2.2 设计与使用方法47

3.2.3 影响测量精度的因素50

3.2.4 应用实例51

3.3 薄壁量热计测量热流53

3.3.1 测量原理53

3.3.2 设计与使用方法55

3.3.3 影响测量精度的因素62

3.3.4 应用实例69

3.4 塞块式量热计测量热流72

3.4.1 测量原理72

3.4.2 设计与使用方法74

3.4.3 影响测量精度的因素75

3.4.4 应用实例76

第4章 基于半无限大体假设的热流测量技术79

4.1 概述79

4.2 基于半无限大体假设的热流测量原理79

4.3 利用温度响应数据换算热流的方法81

4.3.1 正向数据处理方法82

4.3.2 传热逆问题求解方法85

4.3.3 计算方法的比较和噪声抑制技术86

4.4 热电模拟网络求解半无限大体导热方程91

4.5 薄膜热流传感器测量热流93

4.5.1 设计与使用方法93

4.5.2 影响测量精度的因素96

4.5.3 应用实例96

4.6 同轴热电偶热流传感器测量热流98

4.6.1 设计与使用方法99

4.6.2 影响测量精度的因素101

4.6.3 应用实例102

4.7 零点量热计测量热流104

4.7.1 “零点”概念104

4.7.2 设计与使用方法106

4.7.3 影响测量精度的因素108

4.7.4 应用实例112

第5章 基于温度梯度的热流测量技术115

5.1 概述115

5.2 热阻式热流传感器测量热流116

5.2.1 测量原理117

5.2.2 设计与制作119

5.2.3 使用方法125

5.2.4 影响测量精度的因素126

5.2.5 应用实例126

5.3 戈登计测量热流131

5.3.1 测量原理131

5.3.2 设计与使用方法135

5.3.3 影响测量精度的因素139

5.3.4 应用实例140

5.4 柱塞式热流传感器测量热流142

5.4.1 测量原理143

5.4.2 设计与使用方法145

5.4.3 影响测量精度的因素150

5.4.4 应用实例150

第6章 热图测量热流技术153

6.1 概述153

6.2 热图技术测量热流的原理154

6.3 红外热图测量热流技术157

6.3.1 红外热图测温原理157

6.3.2 系统组成与使用方法158

6.3.3 影响测量精度的因素160

6.3.4 应用实例162

6.4 相变热图测量热流技术166

6.4.1 相变热图测温原理166

6.4.2 系统组成与使用方法167

6.4.3 影响测量精度的因素169

6.4.4 应用实例170

6.5 液晶热图测量热流技术171

6.5.1 液晶热图测温原理171

6.5.2 系统组成及使用方法173

6.5.3 影响测量精度的因素177

6.5.4 应用实例177

6.6 荧光热图测量热流技术182

6.6.1 荧光热图测温原理183

6.6.2 系统组成与使用方法185

6.6.3 影响测量精度的因素189

6.6.4 应用实例190

第7章 热流传感器的标定194

7.1 概述194

7.2 直接标定法195

7.2.1 窄角辐射标定方法195

7.2.2 半球辐射标定方法199

7.3 比较法标定热流传感器203

7.3.1 室温电标定辐射计（ECR）的标定203

7.3.2 基于ECR传递标准比较法标定热流传感器211

7.4 热流传感器元件集总热参数√ρCpk的标定214

7.4.1 瞬态加热法215

7.4.2 浸入法218

参考文献221