CN111289214B - 风洞实验装置及测温方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出一种风洞实验装置及测温方法，涉及风洞实验技术领域。该装置的多个第一温度传感器设置于试验段靠近进风段的一侧，多个第二温度传感器设置于试验段靠近出风段的另一侧，控制器与多个第一温度传感器及多个第二温度传感器均电连接，多个第一温度传感器用于采集第一进风温度，多个第二温度传感器用于采集第一出风温度，控制器用于依据多个第一进风温度计算第二进风温度以及依据多个第一出风温度计算第二出风温度。由于直接将测温点设置于试验段的两侧，使得采集到的第一进风温度和第一出风温度更接近实际的进风温度和出风温度，从而能够更加精准地确定试验段的换热性能。

Description

风洞实验装置及测温方法
技术领域
本发明涉及风洞实验技术领域，具体而言，涉及一种风洞实验装置及测温方法。
背景技术
随着社会的不断进步以及技术的不断发展，越来越多的行业需要使用风冷类型产品(例如风冷换热器)。传热风洞试验装置主要用于内燃机换热器(如空-空中冷器、水散热器、油散热器以及其他风冷类型换热器)传热性能的试验装置。以风冷换热器为例，试验段空气侧温度(进风温度及出风温度)的测量对产品性能测试结果尤为重要。
然而，现有技术中并不能准确地检测出进风温度和出风温度，这会导致风洞实验结果的热平衡较差，使得最终得到的数据并不能反映该风冷类型产品的实际换热性能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风洞实验装置及测温方法，以解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种风洞实验装置，所述风洞实验装置包括进风段、试验段、出风段、第一测温模块、第二测温模块及控制器，所述进风段、所述试验段及所述出风段依次连通，所述第一测温模块包括多个第一温度传感器，所述第二测温模块包括多个第二温度传感器，多个所述第一温度传感器设置于所述试验段靠近所述进风段的一侧，多个所述第二温度传感器设置于所述试验段靠近所述出风段的一侧，所述控制器与多个所述第一温度传感器及多个所述第二温度传感器均电连接；
多个所述第一温度传感器用于采集第一进风温度，并分别将所述第一进风温度传输至所述控制器；
多个所述第二温度传感器用于采集第一出风温度，并分别将所述第一出风温度传输至所述控制器；
所述控制器用于依据多个所述第一进风温度计算第二进风温度；
所述控制器还用于依据多个所述第一出风温度计算第二出风温度。
进一步地，多个所述第一温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第一位置坐标，多个所述第二温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第二位置坐标；
所述控制器用于根据多个所述第一进风温度及预先确定的多个第一权重值及多个第二权重值计算第二进风温度，多个所述第一温度传感器与多个所述第一权重值及多个所述第二权重值一一对应，每个所述第一权重值分别为对应的所述第一温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第二权重值分别为对应的所述第一温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值；
所述控制器还用于根据多个所述第一出风温度及预先根据高斯-勒让德公式确定的多个第三权重值及多个第四权重值计算第二出风温度，多个所述第二温度传感器与多个所述第三权重值及多个所述第四权重值一一对应，每个所述第三权重值分别为对应的所述第二温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第四权重值分别为对应的所述第二温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
进一步地，若所述第一测温模块包括4个所述第一温度传感器，则：
Figure BDA0002411167500000021
Figure BDA0002411167500000022
其中，T1、T2、T3、T4分别为4个所述第一温度传感器的位置坐标，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，q1、q2分别为高斯-勒让德公式的2阶高斯点，且
Figure BDA0002411167500000031
进一步地，若所述第一测温模块包括至少9个所述第一温度传感器，则：
Figure BDA0002411167500000032
其中，m为所述高斯-勒让德公式的高斯点的个数，q1,q2,q3…qm分别为所述高斯-勒让德公式的m阶高斯点，Tjm+i为所述第一温度传感器的第一位置坐标，1≤i≤m,i＝1,2,3,…m,且m≥3，0≤j≤m-1,j＝0,1,2,3…m-1，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，n1＝m2，n1为所述第一温度传感器的数量。
进一步地，多个所述第一进风温度、多个所述第一权重值、多个所述第二权重值及所述第二进风温度满足：
Figure BDA0002411167500000033
其中，Tin为所述第二进风温度，Tini(i＝1、2……n)分别为多个所述第一进风温度，ki(i＝1、2……n)分别为多个所述第一权重值，fi(i＝1、2……n)分别为多个所述第二权重值，且Tini(i＝1、2……n)、ki(i＝1、2……n)以及fi(i＝1、2……n)一一对应。
进一步地，若所述第二测温模块包括4个所述第二温度传感器，则：
Figure BDA0002411167500000034
Figure BDA0002411167500000035
其中，S1、S2、S3、S4分别为4个所述第二温度传感器的位置坐标，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，q1、q2分别为高斯-勒让德公式的2阶高斯点，且
Figure BDA0002411167500000036
进一步地，若所述第二测温模块至少包括9个所述第二温度传感器，则：
Figure BDA0002411167500000037
其中，m为所述高斯-勒让德公式的高斯点的个数，q1,q2,q3…qm分别为所述高斯-勒让德公式的m阶高斯点，Sjm+i为所述第二温度传感器的第二位置坐标，1≤i≤m,i＝1,2,3,…m,且m≥3，0≤j≤m-1,j＝0,1,2,3…m-1，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，n2＝m2，n2为所述第二温度传感器的数量。
进一步地，多个所述第一出风温度、多个所述第三权重值、多个所述第四权重值及所述第二出风温度满足：
Figure BDA0002411167500000041
其中，Tout为所述第二出风温度，Touti(i＝1、2……n)分别为多个所述第一出风温度，ai(i＝1、2……n)分别为多个所述第三权重值，bi(i＝1、2……n)分别为多个所述第四权重值，且Touti(i＝1、2……n)、ai(i＝1、2……n)以及bi(i＝1、2……n)一一对应。
第二方面，本发明还提供了一种测温方法，应用于如上述的风洞实验装置，所述方法包括：
接收多个所述第一温度传感器采集并传输的第一进风温度；
接收多个所述第二温度传感器采集并传输的第一出风温度；
依据多个所述第一进风温度计算第二进风温度；
依据多个所述第一出风温度计算第二出风温度。
进一步地，多个所述第一温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第一位置坐标，多个所述第二温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第二位置坐标；
所述依据多个所述第一进风温度计算第二进风温度的步骤包括：
根据多个所述第一进风温度及预先确定的多个第一权重值及多个第二权重值计算第二进风温度，多个所述第一温度传感器与多个所述第一权重值及多个所述第二权重值一一对应，每个所述第一权重值分别为对应的所述第一温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第二权重值分别为对应的所述第一温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值；
所述依据多个所述第一出风温度计算第二出风温度的步骤包括：
根据多个所述第一出风温度及预先根据高斯-勒让德公式确定的多个第三权重值及多个第四权重值计算第二出风温度，多个所述第二温度传感器与多个所述第三权重值及多个所述第四权重值一一对应，每个所述第三权重值分别为对应的所述第二温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第四权重值分别为对应的所述第二温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
本发明实施例提供的风洞实验装置包括进风段、试验段、出风段、第一测温模块、第二测温模块及控制器，进风段、试验段及出风段依次连通，第一测温模块包括多个第一温度传感器，第二测温模块包括多个第二温度传感器，多个第一温度传感器设置于试验段靠近进风段的一侧，多个第二温度传感器设置于试验段靠近出风段的另一侧，控制器与多个第一温度传感器及多个第二温度传感器均电连接，多个第一温度传感器用于采集第一进风温度，并分别将第一进风温度传输至控制器，多个第二温度传感器用于采集第一出风温度，并分别将第一出风温度传输至控制器，控制器用于依据多个第一进风温度计算第二进风温度以及依据多个第一出风温度计算第二出风温度。由于直接将测温点设置于试验段的两侧，使得采集到的第一进风温度和第一出风温度更接近实际的进风温度和出风温度，从而能够更加精准地确定试验段的换热性能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明提供的风洞实验装置的结构示意图；
图2示出了本发明提供的风洞实验装置的电路结构框图；
图3示出了一种第一温度传感器的分布示意图；
图4示出了另一种第一温度传感器的分布示意图；
图5示出了本发明提供的测温方法的流程图。
图标：100-风洞实验装置；110-进风段；120-试验段；130-出风段；132-第一整流格栅；134-喷嘴；136-第二整流格栅；138-出风口；140-第一测温模块；142-第一温度传感器；150-第二测温模块；152-第二温度传感器；160-控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
风洞实验装置通常包括进风口、混流装置、试验段、整流格栅、喷嘴、风机等部件。同时，进风口、混流装置、试验段、整流格栅、喷嘴、风机等部件依次设置。通常地，环境空气通过进风口进入风洞实验装置内，并依次经过试验段、整流格栅等部件。
现有技术中，通常在产品进气侧放置混流装置，将气流通过混流装置之后测得的温度作为进风温度。同时，在整流格栅后布置多个出风温度测量点，并将每个出风温度测量点测得的温度值的算术平均数作为出风温度。
然而，由于进风温度测量点的位置距离试验段较远，因而测得的进风温度与试验段的实际进风温度有一定偏差。于此同时，经整流格栅混合后的空气仍然存在温度分布不均匀的问题，直接将每个出风温度测量点测得的温度值的算术平均数作为出风温度也会导致测得的出风温度与试验段的第二出风温度相差较大。而风洞实验的目的是在于通过测试获得试验件尽可能真实的换热性能数据。因此在测得的出风温度和进风温度与实际进风温度和实际出风温度存在一定偏差时，测试结果不能准确地反映试验段的换热效果。
第一实施例
由此，本发明提供了一种能够准确测量进风温度和出风温度的风洞实验装置100，以便准确反映试验段120的换热效果。请参阅图1，为本发明提供的风洞实验装置100的结构示意图。该风洞实验装置100包括：进风段110、试验段120、出风段130、第一测温模块140、第二测温模块150，进风段110、试验段120及出风段130依次连通，第一测温模块140包括多个第一温度传感器142，第二测温模块150包括多个第二温度传感器152，多个第一温度传感器142设置于试验段120靠近进风段110的一侧，多个第二温度传感器152设置于试验段120靠近出风段130的一侧。
请参阅图2，为本发明提供的风洞实验装置100的电路结构框图。该风洞实验装置100还包括控制器160，控制器160与多个第一温度传感器142及多个第二温度传感器152均电连接。
其中，进风段110与试验段120的一侧连通，气流可通过风机直接被吸入风洞实验装置100的腔室内。
在一种可选的实施方式中，进风段110的外表面设置有保温层，以减少热量的损失。
试验段120即为待测的风冷换热产品，例如可以是风冷换热器。具体地，试验段120的一侧与进风段110连通，试验段120的另一侧与出风段130连通。需要说明的是，在安装试验段120时，应当使得试验段120和进风段110及出风段130之间是严格密封的，不能存在漏风的情况。
出风段130与试验段120的另一侧连通，用于均匀气流的温度以及输出气流。通常地，出风段130可包括第一整流格栅132、喷嘴134、第二整流格栅136及出风口138。其中，第一整流格栅132、喷嘴134、第二整流格栅136及出风口138依次设置。第一整流格栅132用于均匀经由试验段120进行换热的气流的温度。喷嘴134用于集中气流，并压缩气流。第二整流格栅136用于再次均匀喷嘴134喷出的气流，使得气流分布较为均匀。而出风口138则用于输出气流。
需要说明的是，在一种可选的实施方式中，出风段130的外侧也设置有保温层。
第一测温模块140设置于试验段120靠近进风段110的一侧。具体地，第一测温模块140包括多个第一温度传感器142，多个第一温度传感器142用于采集第一进风温度，并分别将第一进风温度传输至控制器160。
控制器160用于依据多个第一进风温度计算第二进风温度。例如，第一测温模块140可以包括16个第一温度传感器142，在16个第一温度传感器142采集了第一进风温度后，控制器160可以将16个第一进风温度的算术平均数作为第二进风温度。
第二测温模块150设置于试验段120靠近出风段130的一侧。具体地，第二测温模块150包括多个第二温度传感器152，且多个所述第二温度传感器152用于采集第一出风温度，并分别将所述第一出风温度传输至所述控制器160。
控制器160还用于依据多个第一出风温度计算第二出风温度。例如，第二测温模块150可以包括25个第二温度传感器152，在25个第二温度传感器152采集了第一出风温度后，控制器160可以将25个第一出风温度的算术平均数作为第二出风温度。
可以理解地，由于进风温度测温点及出风温度测温点与试验段120的距离较短，期间无需经过其他设备，从而避免了热量损失，使得这样采集得到的第二进风温度和第二出风温度较为贴进真实的进风温度和出风温度。
在一种可选的实施方式中，为了进一步提高进风温度和出风温度的准确性。多个第一温度传感器142分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第一位置坐标，多个第二温度传感器152分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第二位置坐标。
对应地，控制器160用于根据多个第一进风温度及预先确定的多个第一权重值及多个第二权重值计算第二进风温度。其中，多个第一温度传感器142与多个第一权重值及多个第二权重值一一对应，每个第一权重值分别为对应的第一温度传感器142的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个第二权重值分别为对应的第一温度传感器142的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
具体地，多个第一进风温度、多个第一权重值、多个第二权重值及第二进风温度满足：
Figure BDA0002411167500000091
其中，Tin为第二进风温度，Tini(i＝1、2……n)分别为多个第一进风温度，ki(i＝1、2……n)分别为多个第一权重值，fi(i＝1、2……n)分别为多个第二权重值，且Tini(i＝1、2……n)、ki(i＝1、2……n)以及fi(i＝1、2……n)一一对应。
控制器160还用于根据多个第一出风温度及预先根据高斯-勒让德公式确定的多个第三权重值及多个第四权重值计算第二出风温度。其中，多个第二温度传感器152与多个第三权重值及多个第四权重值一一对应，每个第三权重值分别为对应的第二温度传感器152的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个第四权重值分别为对应的第二温度传感器152的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
具体地，多个第一出风温度、多个第三权重值、多个第四权重值及第二出风温度满足：
Figure BDA0002411167500000101
其中，Tout为第二出风温度，Touti(i＝1、2……n)分别为多个第一出风温度，ai(i＝1、2……n)分别为多个第三权重值，bi(i＝1、2……n)分别为多个第四权重值，且Touti(i＝1、2……n)、ai(i＝1、2……n)以及bi(i＝1、2……n)一一对应。
其中，若第一测温模块140包括4个第一温度传感器142，则：
Figure BDA0002411167500000102
Figure BDA0002411167500000103
其中，T1、T2、T3、T4分别为4个所述第一温度传感器的位置坐标，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，q1、q2分别为高斯-勒让德公式的2阶高斯点，且
Figure BDA0002411167500000104
此外，对于第一位置坐标为T1的第一温度传感器142，其横坐标及纵坐标对应的高斯点均为q1，从而第一权重值和第二权重值均为高斯点q1对应的权重；而对于第一位置坐标为T2的第一温度传感器142，其横坐标对应的高斯点为q2，其纵坐标对应的高斯点为q1，从而第一权重值为高斯点q2对应的权重，第二权重值为高斯点q1对应的权重。
若第一测温模块140包括至少9个第一温度传感器142，则：
Figure BDA0002411167500000105
其中，m为高斯-勒让德公式的高斯点的个数，q1,q2,q3…qm分别为高斯-勒让德公式的m阶高斯点，Tjm+i为第一温度传感器的第一位置坐标，1≤i≤m,i＝1,2,3,...m,且m≥3，0≤j≤m-1,j＝0,1,2,3...m-1，W为试验段的宽度，H为试验段的长度，n1＝m2，n1为第一温度传感器的数量。
其中，高斯-勒让德公式中的高斯点qi及其对应的权重Ak如表1所示：
表1
Figure BDA0002411167500000111
需要说明的是，表1仅仅示出了高斯-勒让德公式的0～7阶高斯点及其对应的权重，实际上还存在更高阶的高斯点及其对应的权重，在此不再赘述。例如，高斯-勒让德公式的2阶高斯点分别为
Figure BDA0002411167500000112
同时这两个高斯点对应的权重均为1。例如，高斯-勒让德公式的5阶高斯点分别为0、
Figure BDA0002411167500000113
及
Figure BDA0002411167500000114
而其中，0对应的权重为
Figure BDA0002411167500000115
对应的权重为
Figure BDA0002411167500000116
Figure BDA0002411167500000117
对应的权重为
Figure BDA0002411167500000118
在确定第一温度传感器142的位置坐标前，需要先确定第一温度传感器142的数量。而对第一温度传感器142的数量进行开平方处理则可确定需要利用几阶高斯点确定位置坐标，例如预先设定包括4个第一温度传感器142，则对应确定2个2阶高斯点，再对2个2阶高斯点进行排列组合并结合试验段120的实际尺寸(宽度及长度)，即可分别确定4个第一温度传感器142的位置坐标。
例如，第一测温模块140包括4个第一温度传感器142，则n＝4，m＝2，根据表1可知
Figure BDA0002411167500000121
如图3所示，4个第一温度传感器142的位置坐标分别为：
Figure BDA0002411167500000122
Figure BDA0002411167500000123
Figure BDA0002411167500000124
Figure BDA0002411167500000125
同时，根据表1可知，多个第一权重值及多个第二权重值均为1，从而第二进风温度的计算公式为：
Figure BDA0002411167500000126
例如，第一测温模块140包括25个第一温度传感器142，则n＝25，m＝5，根据表1可知：
Figure BDA0002411167500000127
q3＝0，
Figure BDA0002411167500000128
且当i＝1,j＝0时，可确定T1，当i＝2,j＝0时可确定T2，当i＝3,j＝0时可确定T3，依次类推，则可确定25个第一温度传感器142的位置坐标，同时25个第一温度传感器142的位置坐标的分布情况可如图4所示，其中，25个第一温度传感器142的位置坐标分别为：
Figure BDA0002411167500000131
Figure BDA0002411167500000132
Figure BDA0002411167500000133
Figure BDA0002411167500000134
Figure BDA0002411167500000135
Figure BDA0002411167500000136
Figure BDA0002411167500000137
Figure BDA0002411167500000138
Figure BDA0002411167500000139
Figure BDA00024111675000001310
Figure BDA00024111675000001311
Figure BDA00024111675000001312
Figure BDA00024111675000001313
Figure BDA00024111675000001314
Figure BDA00024111675000001315
Figure BDA0002411167500000141
Figure BDA0002411167500000142
Figure BDA0002411167500000143
Figure BDA0002411167500000144
Figure BDA0002411167500000145
Figure BDA0002411167500000146
Figure BDA0002411167500000147
Figure BDA0002411167500000148
Figure BDA0002411167500000149
Figure BDA00024111675000001410
此时，结合表1可知，在T1处的第一温度传感器142所对应的第一权重值与第二权重值均为
Figure BDA00024111675000001411
在T2处的第一温度传感器142所对应的第一权重值为
Figure BDA00024111675000001412
第二权重值为
Figure BDA00024111675000001413
在T2处的第一温度传感器142所对应的第一权重值为
Figure BDA00024111675000001414
第二权重值为
Figure BDA00024111675000001415
……从而，第二进风温度的计算公式为：
Figure BDA0002411167500000151
与之对应地，若第二测温模块150包括4个第二温度传感器152，则：
Figure BDA0002411167500000152
Figure BDA0002411167500000153
其中，S1、S2、S3、S4分别为4个所述第二温度传感器的位置坐标，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，q1、q2分别为高斯-勒让德公式的2阶高斯点，且
Figure BDA0002411167500000154
若第二测温模块150包括至少9个第二温度传感器152，则：
Figure BDA0002411167500000155
其中，m为所述高斯-勒让德公式的高斯点的个数，q1,q2,q3...qm分别为所述高斯-勒让德公式的m阶高斯点，Sjm+i为所述第二温度传感器的第二位置坐标，1≤i≤m,i＝1,2,3,...m,且m≥3，0≤j≤m-1,j＝0,1,2,3...m-1，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，n2＝m2，n2为所述第二温度传感器的数量。
例如，m＝4时，第二测温模块150包括16个第二温度传感器152，根据表1可知4阶高斯点从小到大依次为：
Figure BDA0002411167500000156
Figure BDA0002411167500000157
则16个第二温度传感器152的第二温度位置坐标分别为：
Figure BDA0002411167500000161
Figure BDA0002411167500000162
Figure BDA0002411167500000163
Figure BDA0002411167500000164
Figure BDA0002411167500000165
Figure BDA0002411167500000166
Figure BDA0002411167500000167
Figure BDA0002411167500000168
可以理解地，确定第三权重值与第四权重值的方法与确定第一权重值和第二权重值的方法相同，在此不再赘述。
需要说明的是，第一温度传感器142的位置坐标是以试验段120靠近进风段110的一侧所在平面建立的坐标系为基准的。第二温度传感器152的位置坐标是以试验段120靠近出风段130的一侧所在平面建立的坐标系为基准的。
还需要说明的是，第一温度传感器142的数量与第二温度传感器152的数量可以相同也可以不同，具体数量可以根据用户的需求进行设置。
由于预先根据高斯-勒让德公式确定第一温度传感器142、第二温度传感器152的位置坐标，并利用各个高斯点对应的权值计算第二进风温度和第二出风温度时，使得每个测温点测量得到的温度值的占比合理，从而使得计算得到第二进风温度和第二出风温度更加接近实际进风温度和实际出风温度。
此外，请参阅表2，表2示出了对同一测试点分别利用现有技术和本发明提供的风洞试验装置测得的热平衡结果：
表2
工况测试点 1 2 3 4 5 6
传统方式热平衡结果 -14.1％ -15.1％ -10.9％ -12.5％ -15.5％ -15.2％
本发明方式热平衡结果 -4.6％ 1.8％ 2.8％ -1.9％ 3.4％ 2.9％
由表2可知，利用本发明提供的风洞试验装置测得的热平衡结果可保证热平衡在±5％以内，在这种情况下去推算试验段120的换热效果，能获得更符合实际的结果。
第二实施例
本发明还提供了一种测温方法，应用于上述的风洞实验装置100。请参阅图5，为本发明提供的测温方法的流程图。该测温方法包括：
S301，接收多个第一温度传感器142采集并传输的第一进风温度。
S302，接收多个第二温度传感器152采集并传输的第一出风温度。
S303，依据多个第一进风温度计算第二进风温度。
在一种可选的实施方式中，多个第一温度传感器142分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第一位置坐标。此时，S303包括：
利用控制器160根据多个第一进风温度及预先确定的多个第一权重值及多个第二权重值计算第二进风温度，多个第一温度传感器142与多个第一权重值及多个第二权重值一一对应，每个第一权重值分别为对应的第一温度传感器142的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个第二权重值分别为对应的第一温度传感器142的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
S304，依据多个第一出风温度计算第二出风温度。
在一种可选的实施方式中，多个第二温度传感器152分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第二位置坐标。此时，S304包括：
利用控制器160根据多个第一出风温度及预先根据高斯-勒让德公式确定的多个第三权重值及多个第四权重值计算第二出风温度，多个第二温度传感器152与多个第三权重值及多个第四权重值一一对应，每个第三权重值分别为对应的第二温度传感器152的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个第四权重值分别为对应的第二温度传感器152的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
综上所述，本发明提供的风洞实验装置包括进风段、试验段、出风段、第一测温模块、第二测温模块及控制器，进风段、试验段及出风段依次连通，第一测温模块包括多个第一温度传感器，第二测温模块包括多个第二温度传感器，多个第一温度传感器设置于试验段靠近进风段的一侧，多个第二温度传感器设置于试验段靠近出风段的另一侧，控制器与多个第一温度传感器及多个第二温度传感器均电连接，多个第一温度传感器用于采集第一进风温度，并分别将第一进风温度传输至控制器，多个第二温度传感器用于采集第一出风温度，并分别将第一出风温度传输至控制器，控制器用于依据多个第一进风温度计算第二进风温度以及依据多个第一出风温度计算第二出风温度。由于直接将测温点设置于试验段的两侧，使得采集到的第一进风温度和第一出风温度更接近实际的进风温度和出风温度，从而能够更加精准地确定试验段的换热性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风洞实验装置，其特征在于，所述风洞实验装置包括进风段、试验段、出风段、第一测温模块、第二测温模块及控制器，所述进风段、所述试验段及所述出风段依次连通，所述第一测温模块包括多个第一温度传感器，所述第二测温模块包括多个第二温度传感器，多个所述第一温度传感器设置于所述试验段靠近所述进风段的一侧，多个所述第二温度传感器设置于所述试验段靠近所述出风段的一侧，所述控制器与多个所述第一温度传感器及多个所述第二温度传感器均电连接；
多个所述第一温度传感器用于采集第一进风温度，并分别将所述第一进风温度传输至所述控制器；
多个所述第二温度传感器用于采集第一出风温度，并分别将所述第一出风温度传输至所述控制器；
所述控制器用于依据多个所述第一进风温度计算第二进风温度；
所述控制器还用于依据多个所述第一出风温度计算第二出风温度；
多个所述第一温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第一位置坐标，多个所述第二温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第二位置坐标；
所述控制器用于根据多个所述第一进风温度及预先确定的多个第一权重值及多个第二权重值计算第二进风温度；
多个所述第一温度传感器与多个所述第一权重值及多个所述第二权重值一一对应，每个所述第一权重值分别为对应的所述第一温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第二权重值分别为对应的所述第一温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值；
所述控制器还用于根据多个所述第一出风温度及预先根据高斯- 勒让德公式确定的多个第三权重值及多个第四权重值计算第二出风温度，多个所述第二温度传感器与多个所述第三权重值及多个所述第四权重值一一对应，每个所述第三权重值分别为对应的所述第二温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第四权重值分别为对应的所述第二温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
2.如权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，若所述第一测温模块包括4个所述第一温度传感器，则：
Figure FDA0003235704600000021
Figure FDA0003235704600000022
其中，T1、T2、T3、T4分别为4个所述第一温度传感器的位置坐标，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，q1、q2分别为高斯-勒让德公式的2阶高斯点，且
Figure FDA0003235704600000023
3.如权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，若所述第一测温模块包括至少9个所述第一温度传感器，则：
Figure FDA0003235704600000024
其中，m为所述高斯-勒让德公式的高斯点的个数，q1,q2,q3...qm分别为所述高斯-勒让德公式的m阶高斯点，Tjm+i为所述第一温度传感器的第一位置坐标，1≤i≤m,i＝1,2,3,...m,且m≥3，0≤j≤m-1,j＝0,1,2,3...m-1，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，n1＝m2，n1为所述第一温度传感器的数量。
4.如权利要求2或3所述的风洞实验装置，其特征在于，多个所述第一进风温度、多个所述第一权重值、多个所述第二权重值及所述第二进风温度满足：
Figure FDA0003235704600000025
其中，Tin为所述第二进风温度，Tini(i＝1、2……n)分别为多个所述第一进风温度，ki(i＝1、2……n)分别为多个所述第一权重值，fi(i＝1、2……n)分别为多个所述第二权重值，且Tini(i＝1、2……n)、ki(i＝1、2……n)以及fi(i＝1、2……n)一一对应。
5.如权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，若所述第二测温模块包括4个所述第二温度传感器，则：
Figure FDA0003235704600000031
Figure FDA0003235704600000032
其中，S1、S2、S3、S4分别为4个所述第二温度传感器的位置坐标，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，q1、q2分别为高斯-勒让德公式的2阶高斯点，且
Figure FDA0003235704600000033
6.如权利要求1所述的风洞实验装置，其特征在于，若所述第二测温模块包括至少9个所述第二温度传感器，则：
Figure FDA0003235704600000034
其中，m为所述高斯-勒让德公式的高斯点的个数，q1,q2,q3 qm分别为所述高斯-勒让德公式的m阶高斯点，Sjm+i为所述第二温度传感器的第二位置坐标，1≤i≤m,i＝1,2,3,...m,且m≥3，0≤j≤m-1,j＝0,1,2,3... m-1，W为所述试验段的宽度，H为所述试验段的长度，n2＝m2，n2为所述第二温度传感器的数量。
7.如权利要求5或6所述的风洞实验装置，其特征在于，多个所述第一出风温度、多个所述第三权重值、多个所述第四权重值及所述第二出风温度满足：
Figure FDA0003235704600000035
其中，Tout为所述第二出风温度，Touti(i＝1、2……n)分别为多个所述第一出风温度，ai(i＝1、2……n)分别为多个所述第三权重值，bi(i＝1、2……n)分别为多个所述第四权重值，且Touti(i＝1、2……n)、ai(i＝1、2……n)以及bi(i＝1、2……n) 一一对应。
8.一种测温方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7中任意一项所述的风洞实验装置，所述方法包括：
接收多个所述第一温度传感器采集并传输的第一进风温度；
接收多个所述第二温度传感器采集并传输的第一出风温度；
依据多个所述第一进风温度计算第二进风温度；
依据多个所述第一出风温度计算第二出风温度；
多个所述第一温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第一位置坐标，多个所述第二温度传感器分别位于预先根据高斯-勒让德公式的高斯点确定的第二位置坐标；
所述依据多个所述第一进风温度计算第二进风温度的步骤包括：
根据多个所述第一进风温度及预先确定的多个第一权重值及多个第二权重值计算第二进风温度，多个所述第一温度传感器与多个所述第一权重值及多个所述第二权重值一一对应，每个所述第一权重值分别为对应的所述第一温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第二权重值分别为对应的所述第一温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值；
所述依据多个所述第一出风温度计算第二出风温度的步骤包括：
根据多个所述第一出风温度及预先根据高斯-勒让德公式确定的多个第三权重值及多个第四权重值计算第二出风温度，
多个所述第二温度传感器与多个所述第三权重值及多个所述第四权重值一一对应，每个所述第三权重值分别为对应的所述第二温度传感器的横坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值，每个所述第四权重值分别为对应的所述第二温度传感器的纵坐标对应的高斯点在高斯-勒让德公式中所对应的权值。
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