1.一种基于帕尔贴效应测量表面对流传热系数的系统,其特征在于,包括被测组件和测量组件,被测组件为平板(1),测量组件包括直流电源(2)、帕尔贴制冷片(3)和测温装置;
帕尔贴制冷片(3)通过夹紧装置(4)与平板(1)夹紧固定,帕尔贴制冷片吸热端(3‑2)与直流电源(2)连接;测温装置包括相互连接的温度传感器(5)和温度记录仪(6),温度传感器A(5‑
1)布置在帕尔贴制冷片吸热端(3‑2)表面,温度传感器B(5‑2)布置在帕尔贴制冷片散热端(3‑3)表面;
所述帕尔贴制冷片散热端(3‑3)与平板上表面(1‑1)接触,两者夹层中均匀涂抹有导热硅脂(7);
所述夹紧装置(4)由螺栓(4‑1)和夹板(4‑2)组成,上下两块夹板(4‑2)夹住帕尔贴制冷片(3)和平板(1)后,螺栓(4‑1)依次穿过上下端铝合金夹板,将帕尔贴制冷片(3)和平板(1)夹紧固定;
所述温度传感器(5)选用k型热电偶;
将所述基于帕尔贴效应测量表面对流传热系数的系统放置在流场中,平板下表面(1‑
2)与流体直接接触,帕尔贴制冷片散热端(3‑3)对平板(1)进行加热,帕尔贴制冷片散热端(3‑3)产生热流量Qh,帕尔贴制冷片散热端(3‑3)的热流量即为通过平板上表面(1‑1)的热流量Q,结合测量表面对流传热系数的系统传热方程,获取总传热系数k,基于等效热阻表征的总传热系数,得到平板下表面(1‑2)与流体表面的传热系数;
所述热流量 其中α为帕尔贴制冷片(3)内部半导体材料
的塞贝克系数,I为直流电源提供的电流,RTEC为帕尔贴制冷片(3)的内阻,K为帕尔贴制冷片(3)的总导热系数,Th为帕尔贴制冷片散热端(3‑3)的表面温度,Tc为帕尔贴制冷片吸热端(3‑2)的表面温度;
所述总传热系数 其中A为帕尔贴制冷片散热端(3‑3)与平板上表面(1‑1)的接触面积,Tf为流体温度;
所述等效热阻表征的总传热系数 其中δs为平板(1)的厚度,λs为平板(1)的导热系数,h为平板下表面(1‑2)与流体表面的传热系数,δc为导热硅脂(7)的厚度,λc为导热硅脂(7)的导热系数。
2.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应测量表面对流传热系数的系统,其特征在于,所述Tc由温度传感器A(5‑1)测量得到,Th由温度传感器B(5‑2)测量得到。
3.根据权利要求1所述的基于帕尔贴效应测量表面对流传热系数的系统,其特征在于,所述流体温度由k型热电偶和温度记录仪测量获取。