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Conductivité thermique de différents liquides

Les liquides sont couramment utilisés dans le milieu industriel, que ce soit comme fluides caloporteurs, lubrifiants, ou encore solvants. Quelle que soit leur utilisation, les propriétés thermiques des liquides ont un rôle important à jouer. Les maîtriser vous fera gagner du temps et de l’argent.

Grâce au THW-L2 de Thermtest, vous pouvez déterminer simplement et rapidement la conductivité thermique de différents liquides de 0.01 à 2 W/mK, entre -50°C et +100°C. Vous pourrez ainsi gérer au mieux vos dépenses énergétiques.

 

Analyseur de conductivité thermique de différents liquides

Les atouts majeurs du THW-L2 sont sa simplicité d’utilisation et sa rapidité. En moins de 2 secondes, il est possible de mesurer avec une très grande précision la conductivité thermique de petits volumes de liquide ou de pâte. Le THW-L2 repose sur une méthode transitoire. Les temps de mesure courts permettent de limiter les effets de la convection sur les échantillons de faible viscosité. Cet instrument suit la norme internationale ASTM D7896.

Transient Hot Wire THW-L2 : mesure de conductivité thermique de liquides

Le THW-L2 est un instrument de mesure de la conductivité thermique des liquides et des pâtes, développé par la société canadienne Thermtest. Il permet de réaliser des mesures rapides et fiables sur vos échantillons.

Calibration de l’analyseur de conductivité thermique des liquides

La calibration est manuelle. Elle est réalisée directement en face avant de l’appareil THW-L2 ou via le logiciel de contrôle, à l’aide d’un échantillon connu d’eau distillée (λ = 0.6 W/mK). Cette calibration permet des mesures d’une grande précision (<5%).

 

Réalisation des essais de conductivité thermique de différents liquides

Conductivité thermique de différents liquidesLa sonde, constituée d’un fil chauffant de 60 mm de long et d’un capteur de température, est immergée dans l’échantillon de liquide à mesurer. Le fil est chauffé à l’aide d’une source de courant continu (q). L’élévation de température est enregistrée via le changement de résistance électrique du fil. En traçant l’élévation de température en fonction du logarithme du temps, il est possible de calculer la conductivité thermique (λ) du matériau à partir de la pente (p). Plus la conductivité thermique d’un liquide est élevée, autrement dit, plus il est bon conducteur thermique, plus la pente est faible.

 

 

 

 

Conductivité thermique de différents liquides

Des mesures de conductivité thermique ont été réalisées sur 4 échantillons de liquides différents (toluène, huile, éthanol, eau). Afin de travailler dans des conditions opératoires optimales, 10 essais espacés de 5 minutes ont été réalisés sur chaque échantillon. En effet, il faut laisser le temps à l’ensemble {sonde + échantillon} de retrouver un état d’équilibre thermique (conditions isothermes). Le logiciel du THW-L2 permet ensuite de moyenner les essais afin d’obtenir un résultat au plus près de la valeur vraie.

Liquides mesurés Conductivité thermique mesurée (W/m.K) Conductivité thermique attendue (W/m.K) Écart relatif (%)
Solvant (Toluène)
 0.130  0.129  0.8
Huile
 0.154  0.153  0.7
Éthanol
 0.177  0.180  1.7
Eau  0.599  0.600  0.2

Tableau 1. Conductivités thermiques de différents liquides. Les valeurs moyennes affichées sont calculées sur la base des 10 essais pour chaque liquide.

 

Conclusion

Les résultats de ces mesures de conductivité thermique de solvants présentent un faible écart relatif (compris entre 0.2 et 1.2), ce qui est en accord avec la précision annoncée du THW-L2 (<5%).

En savoir plus sur le THW-L2

Pour en savoir plus sur cet analyseur thermique, retrouvez toutes les informations et spécifications de ce produit sur notre page internet dédiée au THW-L2. Vous pourrez également y télécharger une plaquette ou demander un devis.

Découvrir le THW-L2