熱傳導-TC 利用瞬變熱線技術THW的熱傳導儀THW-L2測試液體熱傳導係數

工業應用中液體常作為最有效率的傳熱導劑, 因此重要的是要知道流體的導熱係數Thermal Conductivity，以確定它是否能有效地傳遞熱量。 例如，水的熱導率為0.6 W / mK，高於大多數液體。 科學家已經廣泛研究了水和其他傳熱流體的熱性能。 然而對於未知或不同溶劑比例的液體，無法用預估得知得知熱傳導。 因此，Thermtest的研究人員使用了四種已知熱導率且具有相似物理特性的常用溶劑：甲苯toluene，甘油glycerol，異丙醇 isopropyl alcohol 和乙二醇ethylene glycol作為樣品測試THW-L2的設備準確度及精確度。

溶劑是最容易發生熱對流影相熱傳導的樣品, 要正確測試溶劑熱傳導必須有效去除熱對流影響
 

圖1.實驗室中用THW-L2測試了四種無色透明溶劑。
 

選擇了四種常用溶劑，用Thermtest液體導熱係數儀（THW-L2）進行測量。 每種測試溶劑都是澄清無色的，通常用於我們的日常生活中。 例如，甲苯是油漆和指甲油中的成分; 甘油用於藥物和化妝品; 異丙醇是外用醇的主要成分, 用於消毒輕傷的家用物品; 乙二醇（一種經過測試的溶劑）通常用作車輛的防凍劑和冷卻劑。
 

這篇文章將測試THW-L2測量各種液體熱導率的能力。

圖2. Thermtest THW-L2液體導熱係數儀，帶有樣品架，用於測試液體和糊狀樣品的導熱係數。

Thermtest的液體導熱係數儀（THW-L2）基於瞬態熱線（THW, Transient Hot Wire）技術, 並遵循ASTM D7896-14標准進行導熱係數測量。 THW-L2測量的液體和糊劑的導熱係數範圍為0.01至2 W / mK，溫度在-50°C至+ 100°C的溫度之間。 此外，THW設備使用瞬態方法和較短的一秒鐘測試時間來限制樣品對流的影響。 微細導線在測量過程中充當傳感器和熱源。 此外，該方法可確保5％以內的準確度，並具有出色的重現性（精確度優於2％）。
 

研究人員在環境溫度下用THW-L2測量了甲苯，甘油，異丙醇和乙二醇的熱導率。 他們首先使用現成的DIUF（超過濾去離子水）對傳感器進行了校準，該水在一定溫度範圍內具有良好的熱特性。 此後，將瞬態熱線傳感器插入DIUF水樣品中，並將測得的熱導率值校正為24°C下的標準熱傳導值。
 

隨後，研究人員將每種溶劑分別引入THW-L2樣品架中，並將THW插入池中。 回到等溫條件後，進行10次測試，每次測量之間有5分鐘的等待時間。 因此，每種溶劑在24℃下測量。 通過THW-L2軟件自動計算得出的測量結果，以確定平均導熱係數值。
 

圖3. THW-L2傳感器，帶有微細的電熱絲，可以兼作傳感器和熱源。
 

表1顯示了THW-L2生產的四種溶劑的導熱係數結果。 符合預期，甘油的導熱係數最高，而甲苯的導熱係數最低（表1）
 

相比之下，THW-L2測量的平均導熱率結果與已發表的文獻非常吻合，在規定的5％的精度範圍內。 正如THW-L2的所建議的規格那樣，用戶可以期望THW-L2 具有±5％的準確度和±2％的重複性。
 

簡而言之，THW-L2是一款功能強大的熱傳導儀，可在流體生產線中得到準確而可靠的測量結果。 THW-L2是實驗室進行0.01至2 W / mK範圍內的糊狀物和液體導熱係數測量的理想選擇。

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