基于光纤光栅的真空环境不锈钢热传递研究

搭建真空环境光纤光栅温度场测量系统, 以托卡马克装置中真空室内部支撑的部分结构为原型, 构建304不锈钢平台作为研究对象, 进行常压和真空环境下的稳态热分析。利用铝合金加热板对常压和真空环境下的不锈钢平台施加热载荷, 基于微型化管式封装的光纤光栅温度传感器对测点处温度进行监测。实验结果显示, 真空环境下热稳态时各测点温度高于常压环境下对应的值, 真空环境下不锈钢平台达到热稳态约耗时4900 s, 而常压环境下耗时约为6150 s。真空和常压环境下均存在热传导和热辐射方式的热量传递。常压环境下不锈钢平台因与空气接触, 主要产生热对流形式的热量耗散。因此, 不锈钢平台在真空环境下热量损耗少, 传热效率高于常压环境。