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申请/专利权人：中国矿业大学(北京)

摘要：一种物料破碎过程耗散热能在线测定方法，包括如下步骤：步骤一、建立耗散热能计算模型，包括耗散热能计算的基本模型、温度空间分布模型和冷却过程的温度校准模型三个主要模型；步骤二、通过非接触式红外热像法测定温度分布特征，温度分布特征包括破碎过程高温区域的温度分布特征、冲击瞬间温度、深度方向上温度场特征；所述的非接触式红外热像法，是以像素为基本载热单元，通过不同深度载热单元热能的叠加计算获得试件破碎瞬时的耗散热能；步骤三、通过耗散热能计算模型计算破碎过程高温区域的温度分布特征、冲击瞬间温度、深度方向上温度场特征；步骤四、使用基本热量计算模型，计算各热载单元因冲击破碎所增加的热量。本发明的方法实现对物料破碎过程耗散热能在线测定，解决采用测量温差结合热量计算基本模型的方式测量物料破碎过程中热能不能在线测定的问题。

主权项：1.一种物料破碎过程耗散热能在线测定方法，包括如下步骤：S1：建立耗散热能计算模型：包括耗散热能计算的基本模型、温度空间分布模型和冷却过程的温度校准模型三个主要模型，所述的温度空间分布模型，利用激光加热试样表面，记录聚焦点周围两垂直方向的温度分布数据，拟合获得试样温度空间分布规律，所述的冷却过程的温度校准模型，采用激光加热-冷却实验结合牛顿冷却定律，获得冷却常数k，从而获得每个高温颗粒破碎瞬时的温度；S2：通过非接触式红外热像法测定温度分布特征：测定温度分布特征包括：测定高温区域的温度分布特征、测定冲击瞬间温度、测定深度方向上温度场特征；所述的非接触式红外热像法，是以像素为基本载热单元，通过不同深度载热单元热能的叠加计算获得试件破碎瞬时的耗散热能，所述的测定高温区域的温度分布特征，是通过热像仪的视频截图获得煤冲击破碎后的二维温度场数据，同时记录截屏瞬间与冲击瞬间之间的时间间隔，以便后期对温度进行补偿和修正，所述的测定冲击瞬间温度，选择不同尺寸、表面光滑和粗糙的无烟煤颗粒进行激光加热-冷却试验；利用红外热像仪记录加热后的试件表面温度随时间变化数据，将数据带入下述方程，拟合获得牛顿冷却定律常数k； 其中，Tt为试件t时刻物体的温度，为环境温度，T0为假设在t=0时物体的温度，k为冷却常数，为兼顾符合真实情况与计算方便，为计算破碎瞬时温度，选取k平均值，所述的测定深度方向上温度场特征，根据激光加热试件表面热源周围的水平和垂直温度空间分布规律，结合半无限物体一维瞬态热传导的温度分布表达式，拟合得到深度温度场分布表达式：TR=-0.443×D+0.045×D^2+1.15式中TR表示相对温度差，即该点温度与环境温度差值相对于热源最高温度的比例；D表示该点到最高温度点的距离，以像素为单位；S3：通过耗散热能计算模型计算：主要计算破碎过程高温区域的温度分布特征、冲击瞬间温度、深度方向上温度场特征；S4：计算耗散热能：使用基本热量计算模型，计算各热载单元因冲击破碎所增加的热量；将所有载热单元的热量相加，得到单个试件撞击破碎所产生的热量，也就是冲击破碎的耗散热能，所述的计算耗散热能，以像素为基本载热单元，根据下述公式，计算不同深度的温度数据；TR=-0.443×D+0.045×D^2+1.15。

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