[实用新型]用于测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶，属于流体导热系数的测量技术领域。

背景技术

导热系数是流体传热工质的重要输运特性，它直接影响到工质换热性能的好坏。换热工质在实际应用前，必须明确其导热系数及影响导热系数的因素，才能判断该换热工质在具体工况下的换热性能。牛顿流体的导热系数只与温度有关，而非牛顿流体的导热系数不仅与温度有关，还受到剪切率的影响。剪切率是流体内部由剪切应力引起的应变随时间的变化率，它能影响流体内部的微观结构，从而影响非牛顿流体的导热系数。

随着现代工业的发展，水作为传统的换热工质已经无法满足换热性能的需求，各种具有强化换热效果的新型流体应运而生，这些换热工质基本都是非牛顿流体，在管道或者槽道等环境内流动时，由于受到内壁摩擦和粘性内摩擦力的作用，内部都会存在一定的剪切应力，其导热系数将发生变化。

现有对换热工质动态导热系数进行测量的装置中，如中国专利《变剪切率液体导热系数测量仪及测量方法》，公开号为CN102507640，采用同轴旋转双桶的夹层来盛装液体，对换热工质动态导热系数进行测量。要保证测量结果的准确，使夹层内的流体获得均匀的、一定量的热流密度是关键；现有装置中，在旋转双桶的内桶内腔中心设置一个电加热棒，控制电加热棒的加热功率调节热流密度，由于电加热棒内部热阻丝以及内部导热材料分布存在一定程度不均，会导致在轴向方向，电加热棒向外传导的热流密度存在差异；另一方面，加热棒与内桶壳体的接触也存在缝隙，热量传递的热阻也存在不同，影响了装置的使用效果。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有测量换热工质动态导热系数装置的加热方式热量传递不均的问题，提供了一种用于测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶。

本实用新型所述用于测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶，它包括内桶和外桶，内桶和外桶同轴设置，内桶和外桶之间为夹层空腔，它还包括电加热片，内桶的内侧壁表面通过导热硅胶粘贴一层电加热片；外桶的内径与内桶的外径比值大于1.0小于1.1；

内桶的内壁上设置第一热电偶，外桶的外壁上设置第二热电偶。

它还包括绝热层，所述绝热层覆盖于电加热片的内壁表面。

本实用新型的优点：本实用新型对现有技术的加热方式进行了改进，它采用在装置内桶内芯表面粘贴电加热片的方式提供热源，电加热片通过导热硅胶粘贴于内芯壁面，使加热功率分布均匀，能够保证向外传导的热流密度均匀，热量可控；电加热片通过硅胶粘贴，保证了接触热阻均匀，在轴向上，热量从内向外传递过程热阻基本一致。

附图说明

图1是本实用新型所述用于测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述用于测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶，它包括内桶1和外桶2，内桶1和外桶2同轴设置，内桶1和外桶2之间为夹层空腔，它还包括电加热片3，内桶1的内侧壁表面通过导热硅胶粘贴一层电加热片3；外桶2的内径与内桶1的外径比值大于1.0小于1.1；

内桶1的内壁上设置第一热电偶，外桶2的外壁上设置第二热电偶。

本实施方式使用于现有变剪切率液体导热系数测量仪中，第一热电偶共有11个采样点，分布在内桶轴向和周向的不同位置，所有测温热电偶的导线均从内桶上口引出。第二热电偶共有三个采样点，位于外桶外壁的中心位置，与内桶中段设置的热电偶位置相对应，第二热电偶带有快速接头，可安置在外桶侧壁上。

具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式还包括绝热层4，所述绝热层4覆盖于电加热片3的内壁表面。

本实施方式中增加绝热层覆盖于电加热片3上，能够有效的防止热量的损失。

本实用新型使用于变剪切率液体导热系数测量仪中，测量仪还包括循环冷却系统、步进电机、数据采集系统、计算机和水浴桶，内桶与外桶之间的空隙用于容纳待测液体，流体导热桶放置于水浴桶内，其内桶通过顶针与水浴桶的桶盖固定，步进电机通过动力输出轴带动外桶旋转，循环冷却系统用来对水浴桶内的液体进行冷却，水浴桶内设置温度计。

所有温度传感器采集的温度信号通过数据采集系统传递给计算机，计算机对数据采集系统进行数据采集的控制和对步进电机进行控制。