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龙图腾网获悉中国科学院力学研究所申请的专利由对流热流与戈登计表面温度计算稀薄流场温度的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119845534B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510050412.4，技术领域涉及：G01M9/06；该发明授权由对流热流与戈登计表面温度计算稀薄流场温度的方法是由罗淯之;曹进文;黄河激;孟显;韩宁;张颖;耿金越;张晖;李梦天;李晓琪设计研发完成，并于2025-01-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本由对流热流与戈登计表面温度计算稀薄流场温度的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种由对流热流与戈登计表面温度计算稀薄流场温度的方法，该方法用于稀薄流体风洞测量来流温度，包括：将戈登计与辐射热流计以一定间距安装到移动电机上，通过移动电机控制测量点，该测量点即是来流方向覆盖的区域；选定测量点后，在同一工况下，移动电机依次测量该测量点的总热流Q平均值与纯辐射热流qr，得到对流传热的热流平均值Qc＝Q‑qr，并使用红外高温计测量戈登计中心温度Tr＝0；通过对流热流Qc与戈登计康铜箔中心温度Tr＝0，计算得到当前测量点的来流温度Tf与对流传热系数h。本发明用简单的结构代替了常规的稀薄风洞测温方法复杂的测量系统，解决了在高度稀薄的风洞中，光谱测温方法信号弱，热电偶测量的温度难以反应流场的实际温度的难题。

本发明授权由对流热流与戈登计表面温度计算稀薄流场温度的方法在权利要求书中公布了：1.一种由对流热流与戈登计表面温度计算稀薄流场温度的方法，该方法用于稀薄流体风洞测量来流温度，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、将戈登计与辐射热流计以一定间距安装到移动电机上，通过移动电机控制测量点，所述测量点即是来流方向覆盖的区域； 步骤二、选定测量点后，在同一工况下，移动电机依次测量该测量点的总热流平均值Q与纯辐射热流qr，得到对流传热的热流平均值Qc＝Q-qr，并使用红外高温计测量戈登计中心温度Tr＝0； 步骤三、通过对流热流Qc与戈登计康铜箔中心温度Tr＝0，计算得到当前测量点的来流温度Tf与对流传热系数h，假设对流传热系数h沿着康铜箔的径向是均匀的； 所述步骤三的通过对流热流Qc与戈登计康铜箔中心温度Tr＝0，计算得到当前测量点的来流温度Tf与对流传热系数h，具体过程如下： 1通过求解稳态传热方程得到含有来流温度Tf与对流传热系数h的康铜箔箔表面温度的理论表达式Tr； 2利用圆箔表面温度的理论表达式Tr，通过对康铜箔表面的单点对流热流积分，得到含有来流温度Tf与对流传热系数h的平均对流热流的理论表达式Qc； 3通过戈登计康铜箔中心温度Tr＝0得到含有来流温度Tf与对流传热系数h的变形后的圆箔表面温度的理论表达式△T； 4解上述2与3两个方程可以求得对流传热系数h与计壁面附近的流场温度Tf； 所述步骤三过程1的通过求解稳态传热方程得到含有来流温度Tf与对流传热系数h的康铜箔箔表面温度的理论表达式Tr，具体过程如下： A、根据稳态热传导方程与戈登计的边界条件，得到戈登计稳态热传导方程： 其中，r、Tr、q均为未知量，T0、δ、R、λ均为已知量； 未知量中，r为自变量，是箔片径向上到中心测量的距离；Tr是箔片表面位置r的温度；q为单点总热量； 已知量中，T0是戈登计康铜箔边缘的温度，δ是康铜箔厚度，R是康铜箔的半径，康铜箔的热导率λ是温度的线性函数； λ为热导率，且假设热导率λ在箔表面的不同径向位置是均匀的，用圆箔半径上的平均温度描述：其中当T1＝0℃时，λ0＝20.9Wm℃，b＝0.00231℃-1，为已知量，并且定义 B、获得公式1的总热流q值 ①对流与辐射传热而在圆箔表面产生的单点总热流： q＝qc+qr；2 qr是辐射热流为已知； ②将单点对流热流qc用其它三个变量和h，Tf，Tr表示 qc＝hTf-Tr3 Tf是来流温度Tf，h是对流传热系数，Tr是箔片表面位置r的温度；qc为未知量； C、通过式1式2与式3得到圆箔表面温度的理论表达式Tr 其中，I0mξr是关于mξr的第零阶第一类修正贝塞尔函数，mξ＝hξλ0δ12是关于h的函数，是未知数；Tr是戈登计在r处的温度为因变量，r是到戈登计中心的距离为自变量，Tf是来流温度为未知，h是对流传热系数为未知，qr是辐射热流为已知，T0是戈登计康铜箔边缘温度可以通过式6求得，R是戈登计康铜箔半径已知； 所述步骤三过程2的利用圆箔表面温度的理论表达式Tr，通过对康铜箔表面的单点对流热流积分，得到含有来流温度Tf与对流传热系数h的平均对流热流的理论表达式Qc；具体如下： A、通过测量得到的电压输出E，求得式5中的ΔT：戈登热流计形成的铜-康铜热电偶的热电动势的电压输出E是温差ΔT的函数： E＝kΔT1+gΔT5 其中，k＝0.0381mV℃，g＝0.0012℃-1，电压输出E可以通过实验可以得到； B、将式4的Tr代入式6得到对流传热的热流密度平均值Qc： 对流传热的热流密度的平均值Qc可以由以下积分求得： 其中，式4中的Tf可以在式6中消掉；I1mξR是mξR的第一阶第一类修正贝塞尔函数，I0mξR是关于mξR的第零阶第一类修正贝塞尔函数，mξ＝hξλ0δ12是未知数，而戈登计康铜箔边缘与中心温度差ΔT＝Tr＝0-T0为已知量，Tf是来流温度为未知，h是对流传热系数为未知，Tr是箔片表面位置r的温度是自变量r的因变量； 所述步骤三过程3的通过戈登计康铜箔中心温度Tr＝0得到含有来流温度Tf与对流传热系数h的变形后的圆箔表面温度的理论表达式△T； 1根据式5求出的ΔT与已知戈登计表面康铜箔中心温度Tr＝0，得到戈登计康铜箔边缘温度T0＝Tr＝0-ΔT； 2将式4变形得到式7，令式4中的r＝0，并将式4右侧的第一个T0移到左侧，可得： 由于mξ是h的函数，因此式6与式7构成只包含两个未知数Tf和h的方程组；通过上述的两个方程可以求得对流传热系数h与计壁面附近的流场温度Tf。

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