【摘要】：為探討溫度對鹽水導(dǎo)熱系數(shù)的影響,特別是深水低溫條件下的導(dǎo)熱系數(shù),采用瞬態(tài)熱線法測定不同溫度下(4~60℃)下5種常用鹽水溶液的導(dǎo)熱系數(shù),并分析了溫度對每種鹽導(dǎo)熱系數(shù)的影響。實驗結(jié)果表明,對于待測鹽水體系而言,相同濃度下,每種鹽的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度的變化趨勢相同,即4~20℃低溫段,鹽的導(dǎo)熱系數(shù)曲線緩慢增長,隨后溫度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響逐漸增大;相同溫度下,導(dǎo)熱系數(shù)隨著鹽濃度的升高而降低。文中還對現(xiàn)場2口深水井所用的鹽水測試液的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了室內(nèi)測定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),2種配方的導(dǎo)熱系數(shù)受溫度的影響較小,4℃和50℃的導(dǎo)熱系數(shù)的差值分別為0.036、0.53 W/(m·K);當(dāng)溫度高于40℃以后,2種體系的導(dǎo)熱系數(shù)不受溫度影響。
【圖文】：

第34卷第5期李懷科等：溫度對鹽水導(dǎo)熱系數(shù)影響的實驗研究551實驗方法和測試流程1.1實驗方法采用目前國際導(dǎo)熱系數(shù)研究領(lǐng)域內(nèi)公認(rèn)的先進(jìn)的瞬態(tài)熱線法（TransientHotWire），該方法具有測試準(zhǔn)確度高，速度快，樣品用量少，操作簡單，自動化程度高等特點[8-9]。瞬態(tài)熱線法以無限大介質(zhì)中的徑向一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題為理論基礎(chǔ)，經(jīng)過一系列求解，最后根據(jù)下面的計算公式計算導(dǎo)熱系數(shù)λ。室內(nèi)測試儀器實物如圖1所示。λ=q4T/tp(ddln)idD式中：q為單位長度的熱流量，W/m2；Tid為熱線溫度，K；t為時間，s。圖1導(dǎo)熱系數(shù)測定儀1.2測試流程1）將待測液體樣品（約200mL）置于溫控箱中，將傳感器垂直置于待測樣品中。2）設(shè)置實驗溫度，啟動溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)冷卻或加熱。3）等溫度達(dá)到實驗溫度時，先進(jìn)行熱平衡檢測，待電壓曲線平穩(wěn)后開始測量，軟件將自動采集并計算出待測液體的導(dǎo)熱系數(shù)。2結(jié)果與分析借助導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（型號TC3100）對目前比較常用的5種常用鹽（NaCl、KCl、CaCl2、NaCOOH、KCOOH）不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了室內(nèi)評價，其具體結(jié)果和分析如下。2.1NaCl導(dǎo)熱性能評價不同濃度NaCl水溶液（5%～30%）在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)變化曲線如圖2所示。由圖2可知，隨著NaCl濃度的升高，其導(dǎo)熱系數(shù)逐漸降低，這說明，高濃度的NaCl水溶液具有較低的導(dǎo)熱性能；不同濃度NaCl水溶液曲線表現(xiàn)出相同的變化趨勢，即隨著溫度的升高其導(dǎo)熱系數(shù)呈增長趨勢，且曲線4～20℃之間變化平緩，當(dāng)溫度超過20℃以后曲線的斜率大，增長速度快。圖2不同溫度、不同濃度NaCl水溶液導(dǎo)熱系數(shù)曲線2.2KCl導(dǎo)熱性能評價圖3為不同溫度下KCl水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)變化情況。從圖3可以看出，KCl水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升?

將待測液體樣品（約200mL）置于溫控箱中，將傳感器垂直置于待測樣品中。2）設(shè)置實驗溫度，啟動溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)冷卻或加熱。3）等溫度達(dá)到實驗溫度時，先進(jìn)行熱平衡檢測，待電壓曲線平穩(wěn)后開始測量，軟件將自動采集并計算出待測液體的導(dǎo)熱系數(shù)。2結(jié)果與分析借助導(dǎo)熱系數(shù)測定儀（型號TC3100）對目前比較常用的5種常用鹽（NaCl、KCl、CaCl2、NaCOOH、KCOOH）不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了室內(nèi)評價，其具體結(jié)果和分析如下。2.1NaCl導(dǎo)熱性能評價不同濃度NaCl水溶液（5%～30%）在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)變化曲線如圖2所示。由圖2可知，隨著NaCl濃度的升高，其導(dǎo)熱系數(shù)逐漸降低，這說明，高濃度的NaCl水溶液具有較低的導(dǎo)熱性能；不同濃度NaCl水溶液曲線表現(xiàn)出相同的變化趨勢，即隨著溫度的升高其導(dǎo)熱系數(shù)呈增長趨勢，且曲線4～20℃之間變化平緩，當(dāng)溫度超過20℃以后曲線的斜率大，增長速度快。圖2不同溫度、不同濃度NaCl水溶液導(dǎo)熱系數(shù)曲線2.2KCl導(dǎo)熱性能評價圖3為不同溫度下KCl水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)變化情況。從圖3可以看出，KCl水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)隨著溫度的升高而增大，相同溫度下，導(dǎo)熱系數(shù)隨著濃度的升高而降低，曲線分為2段：前半段是緩慢增長段（4～20℃低溫段），后半段為快速增長段（20～60℃中溫段），而且當(dāng)KCl的濃度每增長5%時，，各溶液導(dǎo)熱系數(shù)的降低差值基本相同。圖3不同溫度、不同濃度KCl水溶液導(dǎo)熱系數(shù)曲線2.3CaCl2導(dǎo)熱性能評價室內(nèi)測定不同濃度（10%～50%）的氯化鈣水溶液在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，實驗結(jié)果如圖4所示。結(jié)果表明，氯化鈣水溶液的導(dǎo)熱系數(shù)位于0.54～0.65W/（m·K）之間，當(dāng)溫度低于20℃時，

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