[实用新型]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。它对导热系数的测量，要求旋转的外筒外壁面处于一个恒温环境，建立热的稳定平衡状态，才能通过校准得到准确的外壁面对流换热系数，从而求解方程获得可靠的结果。在实际应用中，由于外桶外壁面光滑，在恒温水浴中扰流作用不明显，对流换热系数较小，当内部的热流密度(温度)增大的一定程度，而外筒又转速较低的情况下，外壁面温度难以稳定，会升高到较高温度，才能建立热平衡，这导致被测流体的温度调节功能难以实现。同时，由于扰流作用不明显，靠近壁面的水温存在上升趋势，恒温环境不稳定。

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旋转双桶外壁壁面光滑，扰流作用不明显，使其恒温环境不稳定的问题，提供了一种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，它还包括多个翅板，多个翅板呈放射状均匀连接于外桶的外侧壁上；

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。

所述翅板的侧端面与外桶的外侧壁焊接连接。

所述翅板为13个。

本实用新型的优点：本实用新型对现有导热系数测量仪的双桶对流换流能力进行了改进。它在外桶外壁面通过焊接，增加了一定数量的翅板，外桶旋转的过程中通过翅板能够增加对恒温水的扰动，从而增大外桶外壁面的对流换热能力。

本实用新型增强了外桶外壁面扰流能力，保证了恒温环境，有利于建立热平衡状态，更符合测试方法的理论热环境，保证测量过程的准确性；由于外桶外壁面换热能力的增强，能够用于导热系数测量仪中实现被测流体在不同温度下的导热系数测量。

附图说明

图1是本实用新型所述测量变剪切率液体导热系数的流体导热桶的结构示意图；

图2是外桶与翅板连接的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述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，它还包括多个翅板3，多个翅板3呈放射状均匀连接于外桶2的外侧壁上；

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。

所述翅板3的侧端面与外桶2的外侧壁可以采用焊接连接。

所述翅板3可选择为13个。13个翅板的选择对于外桶外径一定的情况下，既不会太密集，又能够有效的保证其扰流能力，从而更可靠的保证恒温环境。

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。