과도 열선법

Transient hot wire method

THW(Transient Hot Wire Method)는 광범위한 온도와 압력 범위에서 기체, 액체,[1] 고체,[2] 나노유체[3] 및 냉매의[4] 열전도율을 측정하는 매우 인기 있는 정확하고 정확한 기술입니다.이 기술은 스텝 전압이 인가될 때 무한 길이의 얇은 수직 금속 와이어의 과도 온도 상승을 기록하는 데 기초하고 있습니다.와이어는 유체에 담그고 전기 발열 소자와 저항 온도계 역할을 모두 수행할 수 있습니다.과도 열선 방식은 완전히 발전된 이론이 있고 교정 또는 단일점 보정이 없기 때문에 다른 열전도율 방법보다 유리합니다.또한 측정 시간(1초)이 매우 짧기 때문에 측정 시 대류가 발생하지 않고 유체의 열전도율만 매우 정밀하게 측정됩니다.

학계에서 사용되는 과도 열선 센서의 대부분은 길이가 [1]다를 뿐 동일한 두 개의 매우 가는 와이어로 구성되어 있습니다.단일[5][6] 와이어를 사용하는 센서는 학계와 산업계 모두에서 사용되며, 센서의 취급과 와이어의 교환이 용이하다는 점에서 2와이어 센서보다 우수합니다.

ASTM 표준은 단일 과도 열선 [7]방법을 사용하여 엔진 냉각제를 측정하는 데 사용됩니다.

역사

200년 전 과학자들은 가스에 대한 최초의 열전도율 측정을 위해 이 방법의 조잡한 버전을 사용하고 있었다.

  • 1781 - Joseph Priestley는 열선 실험을 사용하여 다양한 가스의 열전도 능력을 측정하려고 합니다.
  • 1931 - Sven Pyk와 Bertil Stalehane은 고체 및 분말의 열전도율 측정을 위한 최초의 "과도한" 열선 방법을 제안했습니다.이전 방법과는 달리 Pyk와 Stalehane이 고안한 방법은 측정의 일시적인 특성으로 인해 측정 시간이 단축되었습니다.
  • 1971 - J. W. Haarman은 다른 현대 과도적 [8][9]방법의 공통적인 특징인 전자 휘트스톤 브릿지를 도입했다.
  • 1976 - Healy 등은 특히 [10][11]대류와 같은 영향을 다루기 위한 적절한 보정을 수반하는 이상적인 솔루션에 의해 기술된 과도 열선의 이론을 상세히 설명하는 저널 기사를 발표했다.

레퍼런스

  1. ^ a b Wakeham, W.A.; Nagashima, A.; Sengers, J.V., eds. (1991). "Measurement of the Transport Properties of Fluids". Experimental Thermodynamics. Vol. 3 (1st ed.). Oxford: Blackwell Scientific Publications.
  2. ^ Assael, M.J.; Antoniadis, K.D.; Metaxa, I.N.; Mylona, S.K.; Assael, J.-A.M.; Wu, J.; Hu, M. (2015). "A Novel Portable Absolute Transient Hot-Wire Instrument for the Measurement of the Thermal Conductivity of Solids". International Journal of Thermophysics. 36 (10–11): 3083–3105. Bibcode:2015IJT....36.3083A. doi:10.1007/s10765-015-1964-6.
  3. ^ Assael, M.J.; Chen, C.F.; Metaxa, I.; Wakeham, W.A. (2004). "Thermal conductivity of suspensions of carbon nanotubes in water". International Journal of Thermophysics. 25 (4): 971–985. Bibcode:2004IJT....25..971A. doi:10.1023/B:IJOT.0000038494.22494.04.
  4. ^ Mylona, Sofia K.; Hughes, Thomas J.; Saeed, Amina A.; Rowland, Darren; Park, Juwoon; Tsuji, Tomoya; Tanaka, Yukio; Seiki, Yoshio; May, Eric F. (2019). "Thermal conductivity data for refrigerant mixtures containing R1234yf and R1234ze(E)". The Journal of Chemical Thermodynamics. 133: 135–142. doi:10.1016/j.jct.2019.01.028.
  5. ^ Nagasaka, N.; Nagashima, A. (1981). "Simultaneous measurement of the thermal conductivity and the thermal diffusivity of liquids by the transient hot‐wire method". Review of Scientific Instruments. 52 (2): 229–232. Bibcode:1981RScI...52..229N. doi:10.1063/1.1136577.
  6. ^ Fujii, M.; Zhang, X.; Imaishi, N.; Fujiwara, S.; Sakamoto, T. (1997). "Simultaneous measurements of thermal conductivity and thermal diffusivity of liquids under microgravity conditions". International Journal of Thermophysics. 18 (2): 327–339. Bibcode:1997IJT....18..327F. doi:10.1007/BF02575164.
  7. ^ "Test Method for Thermal Conductivity, Thermal Diffusivity and Volumetric Heat Capacity of Engine Coolants and Related Fluids by Transient Hot Wire Liquid Thermal Conductivity Method". doi:10.1520/D7896-14. {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)
  8. ^ Vesovic, Velisa; Assael, Marc J.; Goodwin, Anthony R. H.; Wakeham, William A. (2014). Experimental Thermodynamics Volume IX: Advances in Transport Properties of Fluids. Royal Society of Chemistry. p. 135. ISBN 978-1-78262-525-4.
  9. ^ 1971년 아인트호벤 대학교 박사학위 논문
  10. ^ Sattler, Klaus D. (2016). Handbook of Nanophysics: Nanoparticles and Quantum Dots. CRC Press. pp. 32–4. ISBN 978-1-4200-7545-8.
  11. ^ Healy, J.J.; De Groot, J.J.; Kestin, J. (1976). "The Theory of the Transient Hot-Wire Method for Measuring Thermal Conductivity". Physica C. 82 (2): 392–408. Bibcode:1976PhyBC..82..392H. doi:10.1016/0378-4363(76)90203-5.