双加热湿度传感器的CFD分析与加热策略设计

• 作者: 刘清惓 张加宏 戴伟 李敏 杨杰 杨荣康
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 双加热湿度传感器 加热策略 计算流体动力学 高空气象观测 瞬态分析
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 所属期刊栏目: 生物化学类传感器
• 页码范围: 1039-1044
• 分类号: TP212
• 字数: 5504字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2012.08.004

摘要

探空气象观测中湿度传感器表面结冰、结霜等污染物会降低其测量精度,双加热湿度传感器为该问题的解决提供了可能.为了实现对双加热湿度传感器加热策略进行优化设计,必须研究其稳态及瞬态工作状况.本文采用计算流体动力学(CFD)方法针对测量周期的四个阶段进行了优化设计.利用稳态分析模拟出两个湿度传感器不同间距下的相互影响情况.利用瞬态分析模拟出升温时间和冷却时间特性.传感器测量周期随气压不同在45 s～ 145 s之间变化.在探空仪上升速度为6 m/s的条件下,两个传感器之间的距离不小于3 mm时,两者互不影响.提出高空和低空两种模式加热策略,分别采用温度降幅为40℃和46℃的测量周期.