Conductividad Térmica durante el cambio de fase de materiales (PCM)

Conductividad Térmica durante el cambio de fase de materiales (PCM)

El medidor de conductividad térmica por hilo caliente transitorio (THW-L1), es un sistema avanzado de medición para determinación directa de la conductividad térmica de líquidos y pastas según la norma ASTM D7896-19 –  método standard de ensayo de conductividad térmica de refrigerantes de motores y fluidos relacionados por el método del hilo caliente transitorio en la determinación de su conductividad térmica.

El THW-L1 fue diseñado para una operación simple con rapidez de medición. Con un tiempo de lectura de  de 1 seg. , y un volumen pequeño de muestra líquida o pastas de baja viscosidad se puede determinar con gran precisión su conductividad térmica, efusividad y calor específico. El funcionamiento del THW-L1 se basa en un principo de medición no estacionario y  tiempos de prueba rápidos que limitan los efectos convectivos para muestras con una amplia gama de viscosidades (0.1 to 10,000,000 mPas).

Accesorios de medición

Para las mediciones del cambio de fase de materiales (PCM) se utiliza una celda de nuevo diseño para una carga fácil (Figura 2a). El diseño único del resorte permite la expansión y contracción de la muestra, al tiempo que garantiza que la muestra esté en contacto constante con el cable THW durante las mediciones. El resorte en la parte inferior de la celda permite mediciones de conductividad térmica a temperaturas superiores con una expansión térmica del fluido hasta en un 15%.

La nueva celda de carga de resorte y la muestra de cera de parafina
Figura 1. a) La nueva celda de carga de resorte y b) la muestra de cera de parafina

Resultados de Conductividad Térmica

La cera de parafina y la celda de medición con el sensor se calientan hasta 70 °C , llenando la celda con la cera. La Figura 3 muestra los resultados de conductividad térmica de la muestra de cera de parafina. Los primeros resultados muestran mediciones de 70 a 20 °C donde la cera está en estado sólido. Luego la muestra se calentó y se revirtió las medición de 20 a 70 °C. La repetibilidad de los resultados resulto muy alta tanto en estado líquido como sólido, lo que demuestra que el contacto del cable fue continuo con el PCM.

Conductividad térmica de la cera de parafina en dos círculos de medición
Figura 2. Conductividad térmica de la cera de parafina en dos círculos de medición