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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