[发明专利]熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置及测试方法

权利要求书

1.一种熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，该试验装置包括气瓶、恒温容器、测试容器、热线、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、温度控制柜、恒温系统和计算机；

所述恒温容器外部设置保温层，所述恒温容器内充入熔盐；

所述测试容器位于所述恒温容器内部，所述测试容器内用于盛放待测的熔融盐纳米颗粒悬浮液；所述热线位于所述测试容器的中轴线位置；

所述第一温度传感器布置于所述恒温容器的熔盐中，测量熔盐的温度；

所述第二温度传感器与所述恒温容器的侧壁接触，用于测量所述恒温容器的内壁温度；

所述第三温度传感器布置在所述熔融盐纳米颗粒悬浮液中，用于测量待测的熔融盐纳米颗粒悬浮液的温度；

所述第四温度传感器与所述热线接触，用于检测所述热线的温升；

所述温度控制柜与所述第一温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和计算机连接，用于将实时采集的传感器的温度在计算机上显示；所述温度控制柜还用于控制所述热线的开闭和调节所述热线的线功率的大小；

所述恒温系统包括由第一水泵、螺旋铜管、电磁感应控制柜组成的闭式水循环和第二水泵、电磁感应控制柜、冷却水箱和连接管道组成的冷却水循环；螺旋铜管缠绕在恒温容器外部，且由所述保温层包覆；所述电磁感应控制柜还与第二温度传感器连接，通过第二温度传感器的温度反馈，控制螺旋铜管的电流大小，通过电磁感应为所述恒温容器加热，同时通过所述螺旋铜管内部的水实现对螺旋铜管降温，从而保持恒温容器的恒温环境；

所述计算机记录和处理第一温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器采集的数据；

所述气瓶中充满惰性气体，所述气瓶与所述恒温容器通过管路连通，用于为所述恒温容器和测试容器提供惰性气体氛围。

2.根据权利要求1所述的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，所述气瓶与所述恒温容器连通的管路上设置有流量计，用于测量惰性气体的流量。

3.根据权利要求1所述的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，所述恒温容器外部的保温层材料为硅铝酸棉与莫来石。

4.根据权利要求1所述的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，所述恒温容器的材料为Inconel 625合金。

5.根据权利要求1所述的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，所述螺旋铜管作为内部过水的感应线圈，均匀缠绕在所述恒温容器外表面，所述螺旋铜管的外表面涂有绝缘材料。

6.根据权利要求1所述的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，所述熔盐为质量分数60％硝酸钠和40％硝酸钾的二元硝酸共晶盐，为所述测试容器提供恒温氛围。

7.根据权利要求1所述的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能试验装置，其特征在于，所述测试容器材料为99％纯度氧化铝。

8.一种熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热性能测试方法，其特征在于，该测试方法基于权利要求1-7中任意一项的导热性能试验装置来实现，该测试方法包括如下步骤：

(1)将待测的熔融盐纳米颗粒悬浮液充入所述测试容器中，打开所述气瓶，向所述测试容器中通入惰性气体提供惰性氛围；

(2)打开所述电磁感应控制柜为所述螺旋铜管通入电流，并通过所述第二温度传感器反馈的恒温容器的温度调节水泵的冷却水循环，使得所述恒温容器的温度达到设定温度；

(3)待所述熔盐的温度与待测的熔融盐纳米颗粒悬浮液达到预设温度，且一小时内温度变化不超过设定阈值后开始测试；

(4)将第四温度传感器数据采集间隔设置为0.05s-0.1s，使用温度控制柜给热线输入设定线功率并开启热线，2s后热线自动关闭；所述计算机收集所述第四温度传感器测得的热线的温升θ和热线线功率q，并对温升θ和ln(t)进行线性拟合，得到线性拟合的斜率A；根据得到待测的熔融盐纳米颗粒悬浮液的导热系数。