Способ определения теплопроводности высокотемпературных жидких теплоносителей

 

Изобретение относится к тепловым измерениям, например, для определения теплопроводности различных жидкостей, преимзт(ественно высокотемпературных теплоносителе. Целью изобретения является упрощение способа и уменьшения времени определения . Дпя осуществления способа нагревают исследуемую жидкость и измеряют ее температуру. Измеряют плотность исследуемой жидкости при начальной температуре Т, значение которой выбирают в интервале 15-25 С и определяют при этой температуре теплопроводность жидкости. Затем измеряют плотность при другой температуре Т, величина которой выбирается из условия 0,05 в 0,6, где 0 (т - Т„д)/Т; Т - заданная температура , при которой определяется теплопроводность жидкости. К; Т „л тем- . пература плавления исследуемого теплоносителя , К. Теплопроводность исследуемой жидкости при заданной температуре определяют по формуле АТ Т р„- .jJ, , где V . Ау , теплопроводность и плотность исследуемой жидкости при начальной температуре TH, Вт/мк, ft f т плотность и теплопроводность исследуемой жидкости при температуре Т, Вт/мк, кг/м . Время реализации предложенного способа в 3- 4 раза меньше по сравнению с известным способами. .§ (Л 00 Од ;о 4ik

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg 4 G 01 N 25/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055040/31-25 (22) 04.03.86 (46) 29 ° 02.88. Бюл.У 8 (7l) Тамбовский институт химического машиностроения (72) И.А.Черепенников, В.Н.Черньппев, Б.В.Панков, И.N.Гриднева и Л.П.Быстрянцева (53) 536.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 560172 ° кл. G Ol N 25/18, 1977.

Муста@аев P.À. Теплофизические свойства углеводородов при высоких параметрах состояния. — М.:,Энергия, 1980, с.65-76. (54) СПОСОБ ОНРЕДЕЛЕНИИ ТЕПЛОПРОВОД НОСТИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРН11Х ЖИДКИХ

ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к тепловым измерениям, например, для определения теплопроводности различных жидкостей, преимущественно высокотемпературных теплоносителей. Целью изобретения является упрощение способа и уменьшения времени определения. Дпя осуществления спосбба нагре„„Я0„„1377694 А 1 вант исследуемую жидкость и измеряют ее температуру. Измеряют плотность исследуемой жидкости при начальной температуре Tö, значение которой выбирают в интервале 15-25 С и определяют при этой температуре теплопроводность жидкости. Затем измеряют плотность при другой температуре Т, величина которой выбирается из условия 0,05 с 8 < 0,6, где 6= (T — T„„ )/T; T — - заданная темпера тура, при которой определяется теплопроводность жидкости, К; Т „„ — температура плавления исследуемого теплоносителя, К. Теплопроводность исследуемой жидкости при заданной температуре определяют по формуле

Лт= T н м 4„/T" р,, где .

p„ — теплопроводность и плотность исследуемой жидкости при начальной температуре T Вт/мк, кг/м ; — плотность и теплопроводность исследуемой жидкости при тем- уаееа пературе Т, Вт/мк, кг/м . Время реа- ф ь лизации предложенного способа в 34 раза меньше по сравнейию с известным способами.

1377694

Изобретение относится к тепловым измерениям, а именно к определению тепло@изических свойств высокотемпе- . ратурных жидкостей, и может найти широкое применение в качестве экспресс-метода при определении теплопроводности теплоносителей в тепло.энергетике, в промышленной теплотех,нике, химической промышленности. 1О

Цель изобретения — упрощение способа и уменьшение времени проведения эксперимента.

Сущность способа заключается в следующем.

Измеряют плотность р„ исследуемой жидкости с помощьв ареометра при заданной начальной температуре Т„, величину которой принимают в диапазоне 15 — 25 С (диапазон комнатных 20. температур) ° По справочным данным для выбранной температуры Т определяют теплопроводность „ исследуемого жидкого теплоносителя. Затем нагревают исследуемую жидкость до некоторой, наперед заданной температуры Т, превышающей начальную температуру, и для которой требуется определить значение теплопроводности 1 . При этом значение температуры Т ограничивается выполнением условия 0 05

< 8 0,6, где  — относительная температура, величина которой определяется выражением В = (T — T „„)/T

Т вЂ” температура плавления исследуемого 35 теплоносителя К; Т вЂ” температура, при которой определяется теплопроводность исследуемой жидкости, К.

Затем измеряют с помощью того же ареометра плотность Р,.исследуемой 40 жидкости при заданной температуре Т, а искомую теплопроводность жидкости определяют по формуле о,9

Рн где A р„ — теплопроводность и плотность исследуемой жидкости при начальной температуре Т „ (Вт/мК и KI /è ) р — ПЛОтнОсть и.

50 теплопроводность исследуемой жидкости при температуре Т.

Расчетная формула (1) получена на основе экспериментально установленного факта постоянства комплекса

К теплофизических величин,.представ" .55 лявщего собой произведение К =

= Т, h,. р. = const где индекс

i характеризует состояние. жидкости при Т, температуре. Физическая сущность этого явления заключается в том, что повышение температуры широкого класса жидких теплоносителей приводит к уменьшению их плотности и теплопроводности. При этом рост температуры исследуемых теплоносителей компенсируется в широком температурном диапазоне пропорциональным уменьшением произведения 3 ., р,, что

1 обеспечивает постоянство комплекса К.

Экспериментально установлено, что точность определения теплопроводности исследуемых жидких теплоносителей повышается, если величину температуры Т,. в комплексе К возводит в сте . пень 0,9. Установленная физическая закономерность охватывает жидкие

I высокотемпературные теплоносители" дифенилметанового ряда, ароматические углеводороды и их производные, а также ряд органических кислот.

Способ применен при исследовании ряда других жидкостей, например, тетраизопропилдифенилметана (ТДМ), четыреххлористого углерода, фенилдифенилоксикрезоксилана (ФДФКС),дифенила и т.д.

Экспериментальная проверка подтвердила работоспособность предлагаемого способа и показала достовер-. ность результатов, полученных на основе установленной зависимости для определения искомой теплопроводности. При этом погрешность определения теплопроводности для указанных жидкостей не превышает 7-8Х погрешности при определении теплопроводности на основе известных технических решений.

Преимуществом способа является значительное упрощение, обусловленное исключением при проведении эксперимента целого ряда сложных операций, таких как измерение скорости нагрева тепловой системы, перепадов температур в тонком слое жидкости, задание и поддержание монотонного режима на" грева системы, определение целого ряда поправок и потерь и т,д.

Кроме того, большим преимуществом способа является значительное уменьшение времени эксперимента (оперативность) связанное с исключением таких длительных операций, требующих предварительных экспериментов, как калибровка установки, определение величин поправок на переменность ско-.

1377694

М, — плотность и теплопроводность исследуемой жидкости при температуре Т (Вт/м-К), кг/м ). где 6 — относительная температура, Составитель В.Гусева

Редактор М.Товтин Техред А.Кравчук Корректор M.Ïoæî

Заказ 863/38

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно -полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 рости нагрева, неизотермичность рабочих поверхностей цилиндров, на теплоемкость, кривизну и нелинейность. слоя исследуемой жидкости, на показа- 5 ние термопар н т.д., вследствие чего время эксперимента при реализации предлагаемого способа уменьшается не менее, чем в 3-4 раза. l0

Формула из о бретения

Способ определения теплопроводности высокотемпературных жидких теплоносителей, состоящий в нагрева- 15 нии исследуемой жидкости и измерении ее температуры, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения способа и уменьшения времени определения, исследуемую жидкость . 20 нагревают до наперед заданной установившейся температуры Т, измеряют плотность при этой температуре, причем заданное значение температуры Т выбирают из условия 25

0 05 4 8 0,6, Т-T равная а =.

Т

Т вЂ” заданная температура, при которой определяется тепло». проводность исследуемой жидкости, К;

Т„„- — температура плавления исследуемого теплоносителя, К,, а йскомую теплопроводность определяют по формуле . о,r

Т „Ум "и

Л т Т

Г где 3„и р„ — теплопроводность и плотность исследуемой жидкости, определяемые по справочным данным для начальной температуры Т„, задаваемой в диапазоне ком натных температур от

288 до 298 К (Вт/м.К), кг/м