论文摘要
在现代工业特别是化学和石油工业中，广泛涉及到物质传热过程，并且在这些领域，涉及的液体物质较多，导热系数作为表征物质热传导强弱的物理量，是液体重要的热物性参数之一，无论在理论研究上还是在生产实践中，均有重要的实用意义。但目前这方面的数据与其他热物性参数相比，是相当缺乏的。现有文献报道的数据之间一致性较差，不同实验者的数据相差高达10％～20％。随着现代科学技术以及测试仪器的发展，对导热系数准确度的要求日益提高，且对二元及多组分体系导热数据的需求越来越大。因此，对二元混合体系导热系数的测定与研究就显得十分迫切。对于液体，由于其传热过程较为复杂，有导热、对流和辐射三种方式，而本文所讨论的液体导热系数是在仅有导热这样单一的传热形式下定义的。因此由实验测定液体导热系数时，对自然对流和辐射的影响必须予以消除或是最大限度地抑制。本文建立的测试装置在这方面着重加以考虑，主要表现在：测量时间短，仅需1秒；温升小于0.6℃。本文详细叙述了依据瞬时比较法原理建立的测定液体导热系数的装置。首先，用甲苯、正庚烷等6个标准样品在25℃、50℃，常压下对装置进行标定，得到仪器的标定常数A、B及其标定方程；然后，在相同条件下分别测定不同浓度的醇—丙酮、烷烃—丙酮、醇—水等二元体系的导热系数，并对测定结果进行讨论和误差分析；此外，还对测量值dV／dt与导热系数λ、dV／dt与浓度x、λ与x等进行曲线拟合，得到25℃、50℃下的曲线方程，用多项式来表达，为分析测试混合溶液的浓度做了尝试，结果令人满意，平均相对偏差小于±0.90％。这样在今后的工作中，只要在25℃或50℃，相同条件下，知道液体的导热系数λ或浓度x，将其代入λ与x的曲线方程，就可以求得λ或x。本实验25℃装置的标定方程：λ=0.6527-0.0010dV／dt；50℃装置的标定方程：λ=0.5944-0.0009dV／dt。把两个温度下实验测定值与文献值进行比较，最大偏差约为±1.0％，这说明二元混合体系导热系数的测定结果准确可靠。