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旋轉粘度計校準恒溫容器傳熱

導讀:對一種新型的便攜式旋轉粘度計校準恒溫容器循環水套內的流動與傳熱進行了數值模擬。研究了在不同結構和流動參數下，循環水套中的水流流動及其與內杯壁面之間的對流傳熱的變化


返回列表 來源：未知 發布日期：2019-06-21 18:05【大 中 小】
旋轉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、醫療等領域。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，恒溫槽內的水在水套和恒溫槽之間循環流動，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的被測粘度液從初始溫度盡快達到所需溫度并保持穩定和均勻。

對于工業應用的測 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的 水流與壁面的傳熱情況。本文中上海昌吉地質儀器有限公司對一種用于校準旋轉粘度計的便攜式恒溫容器的循環水套給出了幾種不同設計方案，并對其中的流動與傳熱進行了數值模擬，以選擇較優的水套傳熱設計，從而實現快速加熱或冷卻被測粘度液的目的。此外，計算結果可對恒溫容器控溫系統設計時的參數選擇提供參考。

上海昌吉NDJ-5S旋轉粘度計

在不同結構和流動參數下對恒溫容器循環水套內的流動和傳熱進行了數值模擬，結論如下:
(1)在水套內設置導流隔板能有效提高內杯壁的對流傳熱系數，相同工況下，3層隔板傳熱效果優于1層隔板時的情況。與無隔板相比，本文計算參數下，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果表明，隨著水套夾層厚度的增加，水套中水與內杯壁面的對流傳熱系數降低，因而不宜將水套夾層設計得過大。
(3)隨著水套內水流量的增加，內杯壁面平均對流傳熱系數近似呈線性增加。