旋轉(zhuǎn)粘度計校準恒溫容器傳熱

導讀:對一種新型的便攜式旋轉(zhuǎn)粘度計校準恒溫容器循環(huán)水套內(nèi)的流動與傳熱進行了數(shù)值模擬。研究了在不同結(jié)構(gòu)和流動參數(shù)下，循環(huán)水套中的水流流動及其與內(nèi)杯壁面之間的對流傳熱的變化

來源：未知發(fā)布日期：2019-06-21 18:05【大中小】

旋轉(zhuǎn)粘度計是用于測定流體粘度的一種測量儀器，廣泛地應用于化工、石油、食品、醫(yī)療等領(lǐng)域。盛載被測粘度液的容器即為恒溫容器。恒溫容器由一個內(nèi)杯體與外部的水套所組成。水套與一個恒溫槽相通，恒溫槽內(nèi)的水在水套和恒溫槽之間循環(huán)流動，以加熱或冷卻被測粘度液控制其溫度。測量時，一般要求恒溫容器內(nèi)的被測粘度液從初始溫度盡快達到所需溫度并保持穩(wěn)定和均勻。

對于工業(yè)應用的測量，測試標準要求被測粘度液溫度均勻性為溫差不大于±0.1℃ 。水套中的水與恒溫容器內(nèi)杯壁面之間的對流傳熱強度是影響加熱(或冷卻)被測粘度液的速率以及保持其溫度均勻的主要因素。為實現(xiàn)迅速升降溫，并有效控制被測粘度液的溫度，有必要掌握恒溫水套內(nèi)的水流與壁面的傳熱情況。本文中上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司對一種用于校準旋轉(zhuǎn)粘度計的便攜式恒溫容器的循環(huán)水套給出了幾種不同設(shè)計方案，并對其中的流動與傳熱進行了數(shù)值模擬，以選擇較優(yōu)的水套傳熱設(shè)計，從而實現(xiàn)快速加熱或冷卻被測粘度液的目的。此外，計算結(jié)果可對恒溫容器控溫系統(tǒng)設(shè)計時的參數(shù)選擇提供參考。

上海昌吉NDJ-5S旋轉(zhuǎn)粘度計

在不同結(jié)構(gòu)和流動參數(shù)下對恒溫容器循環(huán)水套內(nèi)的流動和傳熱進行了數(shù)值模擬，結(jié)論如下:
(1)在水套內(nèi)設(shè)置導流隔板能有效提高內(nèi)杯壁的對流傳熱系數(shù)，相同工況下，3層隔板傳熱效果優(yōu)于1層隔板時的情況。與無隔板相比，本文計算參數(shù)下，3層隔板最多能提高17.4% 。
(2)對不同厚度水套夾層的模擬結(jié)果表明，隨著水套夾層厚度的增加，水套中水與內(nèi)杯壁面的對流傳熱系數(shù)降低，因而不宜將水套夾層設(shè)計得過大。
(3)隨著水套內(nèi)水流量的增加，內(nèi)杯壁面平均對流傳熱系數(shù)近似呈線性增加。

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