一、 论文研究背景

现代生活中对温度场的应用范围非常广泛。例如复杂陶瓷件烧结过程中温度场的数值影响陶瓷件的表面质量；焊接时，焊接区的温度变化直接影响焊缝的质量；大体积混凝土温度场或混凝土水化热瞬态温度场影响着建筑体的整体强度；甚至在日常生活中的烹饪时，饭菜的口感味道与厨具是否达到一个合适的温度场息息相关。因此，对温度场进行深入性的研究和计算具有很好的前景和现实意义。

变压器空载损耗主要是指铁芯等金属件因交变磁化所引起 的磁滞损耗和涡流损耗总称铁损）还有空载附加损耗和空载电流流过绕组时产生的铜（电阻）损耗。因为铁芯质量差、片间绝缘不良、部分硅钢片短路等原因，都将引起空载损耗增加。另外，绕组匝间短路、并联支路间短路、并联支路匝数不等导致在绕组中产生的环流损耗也会引起空载损耗增加。引起空载电流过大的主要原因是铁芯的磁阻过大，铁芯叠片不整齐、硅钢片间短路等。变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。通过测量空载电流和空载损耗，分析它们的变化规律，便可发现磁路中的局部或整体缺陷，也可检验绕组是否存在匝间短路等各种缺陷。由于变压器体积较大，安装完不便拆卸，所以需要车载式变压器空载损耗测试装置，车辆及试验设备现场自动展开便可试验，试验设备不需要下车，车载试验设备各部件之间的联接线采用固定接线方式并且满足试验平台展开和试验设备到位的位移工况。

二、 论文目的和意义

对满足240KW及以下容量的110kv、220kv电力变压器的空负载试验要求，满足部分500kv电力变压器空负载试验要求的车载式变压器空负载损耗装置，其实验时的电压，电流是极大的，自然会造成较大的温度上升。在工作环境温度较高，积累的热能没能及时排出时，若整个测试装置处于过高的温度状态，会造成整个测试装置和变压器的损坏甚至造成严重的安全事故。因此在装置投入使用之前，必须对其在不同工况和环境温度下进行温度场的仿真，判断试验装置能否满足其工作时的温度符合相关安全标准。温度场仿真是一种根据物体的红外特性，绘制出相应红外特性，绘制出相应红外图像的软件平台。它能够让使用者通过输入不同的参数去模拟各种不同的场景，在室内即可观察任意场景下的红外图像，这种方式具有节省成本，灵活、多变的特点，因而其在替代红外成像仪获取信息方面具有较大的优势。

三、国内外研究现状：

温度场仿真研究是红外仿真中的重要主城部分，随着科学技术的不断进步，红外仿真技术在目标的探测与识别领域的重要作用日益凸显。红外仿真技术是通过研究场景的红外辐射分布数据并将其转化为能直观感知的图像信号的科学技术。通过研究物体的红外辐射机制，将不同的时空条件作为参数输入到仿真模型中得到相应环境下的红外图像，这样通过建立的仿真模型能更有效的研究目标的红外辐射特性。

1.1 温度场理论研究的发展：

传热学是研究由温差引起的热能传递规律的科学，遵循热力学三大定律，热力学第一定律是在一个热力学系统内，能量可转换，即可从一种形式转变成另一种形式，但不能自行产生，也不能毁灭；热力学第二定律是凡是温差存在的地方就有热能自发地从高温物体向低温物体传递；热力学第三定律是一般当封闭系统达到稳定平衡时，熵应该为最大值，在任何过程中，熵总是增加，但理想气体如果是等温可逆过程熵的变化为零，可是理想气体实际并不存在，所以现实物质中，即使是等温可逆过程，系统的熵也在增加，不过增加的少。在绝对零度，任何完美晶体的熵为零。热能传递有三种基本方式，分别是热传导、热对流和热辐射。其理论研究经过了漫长的发展。