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液体导热系数测试-热线法

提供者:上海普简仪器手机网投体验金大全   发布时间:2020/5/8  阅读次数:19次   进入该公司展台

一、流体导热系数测试

高精度的流体导热系数测试对于工程流体、替代燃料、替代制冷剂、纳米流体的研究具有重要意义。高精度液体导热系数数据在传热性能和机理研究、提高制冷压缩循环效率、进行工程流体的换热计算等方面都有非常大的作用。

液体导热系数测试的难点在于液体非常容易发生对流。因为对流传热一般都是导热的成百上千倍,为了准确的得到导热系数,在测试过程中一定要避免对流的产生。为避免对流现象的产生,在测试过程中要做到以下几点:

测试环境要求:测试需处于密封环境,尤其是在带温、带压环境下。另外流体对温度比较敏感,轻微的温度波动就有可能引发对流,测试过程中要控制温度波动尽量小。

热流小:一般导热系数测试需要采集穿过样品的热量。为了采集到热量变化,需要制造出温差ΔT,对于流体来说ΔT要尽量小,并且是瞬时的温升,这样才能避免对流的产生。

测试时间短:流体测试时间要短,须在自然对流换热方式还没有出现时结束测量。一般测试时间超过3s就容易发生对流,所以测试时间要控制在3s以内。

根据流体导热测试的要求,所有的稳态法都不适合测试流体,目前国际导热系数研究领域内公认的测量液体最好的方法为热线法。

二、 瞬态热线法

测试原理:瞬态热线法的理想模型为无限大介质中的径向一维非稳态导热:在无限大的均匀介质中置入长度无限长的线热源,当二者处于热平衡时,用阶跃恒热流对线热源进行加热,线热源及其周围的被测介质就会产生温升,根据线热源的温升就可以得到被测介质的导热系数。

热线法测量原理示意图

瞬态热线法具有测试速度快、产生的温升小、测试精度高等特点。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发布的流体物理化学性质推荐表中,以甲苯(toluene)、纯水作为液体导热系数测量的一级标准物质,而这些物质的一级导热系数数据均以热线法获得,测量准确度为1%甚至更好(小于0。5%),因此瞬态热线法也被推荐作为液体导热系数测量的一级测量方法(Primary Method)。

三、瞬态热线法常用仪器

JThermo液体导热系数仪TC3000L系列是液体导热系数测试常用的仪器, TC3000L系列充分发挥了热线法测量快速的特点,热线升温时间一般在2秒钟之内避免了对流的产生;同时,配合面向用户设计的进样系统和简单的软件操作界面,使得从开始准备测试到获得结果非常快捷。下面是JThermo液体导热系数仪TC3000L系列的技术参数:

目前为止,热线法是获得高精度流体导热系数数据最好的方法,在石油、化工、生物、制药、能源、动力工程等领域内的应用非常广泛。

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