技術(shù)特征：

1.一種含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取結(jié)構(gòu)體的三維表面溫度場分布W₁，作為導熱微分方程的求解邊界條件：

受熱表面溫度W₁：

式中，λ為結(jié)構(gòu)體的導熱系數(shù)；T為結(jié)構(gòu)體的溫度場；t表示計算時間；q₁表示結(jié)構(gòu)體的熱流密度；n為熱流密度的方向；

2)獲取結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部局部溫度T₁，T₂，…，作為導熱微分方程的求解限定條件：

內(nèi)部局部溫度T₁，T₂，...：T(Ω₁,t)＝T₁；T(Ω₂,t)＝T₂，... (2)

式中，Ω_i表示結(jié)構(gòu)體的計算區(qū)域，i＝1,2,3,…；

3)根據(jù)流體與冷卻通道壁面的熱傳遞的熱流值建立冷卻通道壁面上的熱平衡方程，作為導熱微分方程的求解邊界條件：

內(nèi)部邊界S₁，S₂，...上的熱平衡方程：

式中，S為結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部邊界，i＝1,2,3,…；h_i為結(jié)構(gòu)體不同內(nèi)部邊界上的對流傳熱系數(shù)，i＝1,2,3,…；T_f為結(jié)構(gòu)體內(nèi)部冷卻通道的流體溫度；

4)利用結(jié)構(gòu)體的受熱表面溫度W₁，內(nèi)部邊界S₁，S₂，…上的熱平衡方程，以及內(nèi)部局部溫度T₁，T₂，…，并結(jié)合導熱微分方程，獲得完整的控制方程組，即式(1)-式(5)：

導熱微分方程：

初始條件：T(Ω,t)＝T₀ (5)

式中，ρ為結(jié)構(gòu)體的密度；c_p為結(jié)構(gòu)體的熱容；x和y表示結(jié)構(gòu)體的坐標；T₀為結(jié)構(gòu)體初始時刻的溫度；

5)求解上述控制方程組，最后同時確定結(jié)構(gòu)體的溫度場T和熱流密度q₁。

2.如權(quán)利要求1所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，在進行上述步驟1)時，采用基于非接觸輻射測量方法獲取結(jié)構(gòu)體的受熱表面溫度。

3.如權(quán)利要求2所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，非接觸溫度測量技術(shù)采用的是基于空間與光譜多維融合輻射測量技術(shù)，即針對于含三維或曲面外形的結(jié)構(gòu)體外表面，通過在結(jié)構(gòu)體外表面視場范圍內(nèi)的多個不同方位角度布置多個面成像測溫傳感器，每一個方位角度的面成像傳感器均能夠獲得含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體在該方位角度的二維投影溫度場分布；然后通過多個方位角度的多個面成像傳感器所獲得多個二維投影溫度場的融合，利用幾何成像重建算法計算獲得含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的三維表面溫度場分布。

4.如權(quán)利要求2所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，面成像測溫傳感器采用8-14μm紅外單波段面成像測溫傳感器或者近紅外多光譜成像融合面?zhèn)鞲衅鳌?/p>

5.如權(quán)利要求1所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，在進行上述步驟2)時，在結(jié)構(gòu)體內(nèi)部開若干個微孔，插入熱電偶或熱電阻，通過接觸式測得結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部局部溫度。

6.如權(quán)利要求1所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，在進行上述步驟3)時，首先根據(jù)結(jié)構(gòu)體內(nèi)部冷卻通道的流體種類、溫度、壓力和流速等狀態(tài)參數(shù)，選擇合適的流體對流換熱計算準則關(guān)聯(lián)式；然后根據(jù)冷卻通道壁面邊界上的熱平衡關(guān)系，建立結(jié)構(gòu)體不同內(nèi)部邊界S₁，S₂，…上的熱平衡方程。

7.如權(quán)利要求6所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，其特征在于，流體對流換熱計算準則關(guān)聯(lián)式采用Dittus-Boelter公式：Nuf＝0.023Re^0.8Pr^0.4。

8.如權(quán)利要求1所述的含三維或曲面外形結(jié)構(gòu)體的溫度場與熱流同時重構(gòu)方法，在進行上述步驟5)時，通過根據(jù)共軛梯度法求解控制方程組。