Influence of destruction of the bismuth crystal structure on the features of measuring pulsed heat fluxes using a sensor based on anisotropic thermoelements

Abstract

The results of heat flux measurements using a sensor based on anisotropic thermoelements with defects in the crystal structure during reflection of a shock wave are presented. Using numerical simulation, the influence of the defective layer thickness on the sensor electrical signal and the calculated heat flux is analysed. It is shown that the presence of even a thin defect layer makes it unsuitable for measuring pulsed heat fluxes with a characteristic time of ∼ 1 μs.

Измерение Нестационарного Теплового Потока В Экспериментах На Ударных Трубах С Помощью Датчиков На Основе Анизотропных Термоэлементов Из Висмута

“…В общем случае связь между распределением температуры и электрического потенциала в анизотропном термоэлементе весьма сложна из-за анизотропии теплопроводности. По этой причине с помощью численного моделирования возможно решить прямую задачу -рассчитать поле темпера-туры и электрического потенциала и далее суммарную термоэдс по известному тепловому потоку, проходящему через рабочую поверхность датчика [21][22][23][24]. Решение обратной задачи, т. е. определение теплового потока по заданной термоэдс, в общем случае невозможно.…”

Non-stationary heat flux measurement in shock tube experiments using sensors based on anisotropic bismuth thermoelements

“…In the general case, the relationship between the distribution of temperature and electric potential in an anisotropic thermoelement is very complex due to the anisotropy of thermal conductivity. For this reason, with the help of numerical simulation, it is possible to solve the direct problemto calculate the temperature and electric potential field and then the total thermoelectric power from the known heat flux passing through the working surface of the sensor [21][22][23][24]. Solution of the inverse problem, i.e.…”