[发明专利]污垢热阻及导热系数的测量装置及方法

权利要求书

1.一种污垢热阻及导热系数的测量装置，其特征在于，包括恒温加热装置，容器，温度测量装置和计时器，容器置于恒温加热装置中，温度测量装置中的传感器位于容器中被加热液体的中心点，或者用细长的传感器放在被加热液体中间，下端接近底部，计时器测量记录被加热液体的加热时间。

2.根据权利要求1所述污垢热阻及导热系数的测量装置，其特征在于，所述容器有盖，容器为薄壁，内径与厚度之比大于50。

3.根据权利要求1所述污垢热阻及导热系数的测量装置，其特征在于，所述被加热液体体积≥容器容积的60%，被加热液体的质量与其比热容的乘积/容器质量与其比热容的乘积≥5。

4.一种污垢热阻及导热系数的测量方法，包括污垢热阻及导热系数的测量装置，其特征在于，具体包括如下步骤：

1）将恒温加热装置的温度升至恒定的T，无污垢的容器内装入质量为m初始温度为t₁的被加热液体，放入恒温加热装置加热至终温t₂；用计时器测量被加热液体从初始温度t₁加热至终温t₂的时间n；传热面积A取为被加热液体浸润的容器内壁面积；用温度测量装置测得被加热液体的平均温度；

2）用同一容器使其结上一层污垢后，装入质量为m_f初始温度为t_1f的同一被加热液体，放入温度恒为T_f的同一恒温加热装置加热至终温t_2f；用计时器测量被加热液体从初始温度t_1f加热至终温t_2f的时间n_f；污垢面积与被加热液体浸润的容器内壁面积一致为A_f，传热面积取为A_f；用温度测量装置测得被加热液体的平均温度；m_f、A_f、T_f、t_1f、t_2f的数值可以与m、A、T、t₁、t₂相同，也可以相近；

3）将A、n、m、c、T、t₁、t₂代入                                               式算得清洁状态的总传热热阻R_c；将A_f、n_f、m_f、c、T_f、t_1f、t_2f代入式算得结垢状态的总传热热阻R_f；其中c为被加热液体比热容； 

4）再将步骤3）计算得到的R_c和R_f代入r_f = R_f-R_c  即可求得污垢热阻r_f的值；

5）用公式λ=δ/r_f计算污垢导热系数，δ是污垢厚度，可直接测量获得，也可以用污垢质量、面积和密度算得。