氟化液粘度密度、热膨胀系数测试解决方案
氟化液的粘度、密度及热膨胀系数参数对液冷系统的散热效率、结构设计、系统稳定性及运维成本等有着至关重要的影响。在液冷系统的设计过程中,充分考虑这几个热物性参数的影响,选择合适的氟化液对系统的运行参数进行优化,对于提高液冷系统的散热效率、降低能耗、保证系统稳定性和安全性具有重要意义。
XIATECH生产的VM4000系列粘度密度计,可以实现-30~200℃温度范围内的氟化液的粘度和密度测量,同时配置压力测量系统,也可以进行0~15MPa范围内不同压力下的粘度和密度测量,获得粘度&密度随温度和压力的变化曲线;通过密度数据,可以计算获得氟化液的热膨胀系数。相关测试案例如下所示:
一、氟化液粘度测试案例
氟化液的粘度对液冷系统的散热效率、泵送能耗及系统响应速度有明显的影响。低粘度的氟化液可以提升湍流强度,强化边界层热交换,提高传热效率和温度调节响应速率,也可以降低泵送能耗,减少运维成本。
利用XIATECH VM4000系列粘度密度计对某氟化液在不同温度和压力下的粘度进行了测试。结果表明,随着温度的升高,氟化液粘度随之减小,温度降低后,氟化液的粘度增大很多,说明低温对其粘度影响较大,该氟化液在低温下渗透性较差。同时,还测试了同一温度下,不同压力下氟化液的粘度值,结果发现,随着压力的增大,氟化液的粘度值有所增大,100℃以下受压力影响较大,高温时粘度受压力影响较小。
二、氟化液密度测试案例
氟化液的密度会影响液冷系统的传热效率和泵能损耗。高密度的氟化液在受热后密度差增大,在单相浸没冷却中可强化自然对流;低密度的氟化液在相变浸没冷却中可避免相变滞后,提升汽化效率。低密度氟化液也能减小流动阻力,降低泵送能耗。
利用XIATECH VM4000系列粘度密度计对某氟化液在不同温度、不同压力下的密度进行了测试。结果表明,从-30℃~200℃,随着温度的升高,氟化液密度随之呈现线性减小的趋势,这是由于温度升高后,由于热胀冷缩等原因,流体的体积会变大,因此密度会减小。同时,测试了不同压力下氟化液的密度,结果表明,压力对氟化液的密度影响不大,几乎看不出变化。
三、氟化液热膨胀系数测试案例
氟化液的体积热膨胀系数是液冷系统压力容器设计的重要依据,将直接影响系统的压力控制、流量稳定性和结构安全性。氟化液的热膨胀系数越大,意味着在温度变化时,氟化液的体积变化更明显,系统压力波动更大,对系统的稳定性产生不利影响。
利用XIATECH VM4000系列粘度密度计对某氟化液在不同温度下的密度值进行了测试,从而计算出膨胀系数,可以发现,从零下30℃~200℃,随着温度的升高,氟化液膨胀系数随之减小,说明温度升高后,氟化液受热后体积增大的速度会随之减小。