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  • 关于水加热膨胀后温度与压力的关系验证测试

    2017-03-14 0

    水在加热时,如果在内部压力保持为1个标准大气压的状态,则水的体积会膨胀,在4℃是体积最小,通过加热,水分子距离加大,体积膨胀,通过测量,其膨胀系数如下表:

    130.jpg

    但是试想一下,水在加热的情况下,本身体积会膨胀,如果由于容器本身的限制导致其体积无法膨胀,势必会导致内部压力的上升,就像高压锅一样,如果排气阀(安全阀)堵塞,无法正常释放压力,那么内部压力与温度会是怎么样的关系呢,为此,我们专门进行了一次模拟测试,具体情况如下:

    131.jpg

    高温箱:温度范围:常温-130℃,用于加热;

    手动气动泵:压力可达50MPa,用于测试前的排气,并进行系统检漏,确保测试过程无任何泄漏;

    容器:内径35mm,长度220mm,用于水的存储,压力可达50MPa;

    压力表:显示实际压力,初步选用量程为25MPa,精度1%FS;

    系统管路:1/4”*0.049,工作压力42MPa;

    测试用水总容积:容器与管路总容积约:240ml。 

    试验步骤:

    1、安装管路及容器:连接好管路,并将容器置于高温环境箱内;

    2、充水排气:通过手动-气动两用泵进行充水,并排气,反复加压-卸压;

    3、检漏:通过手动-气动两用泵加压至20MPa,关闭保压阀,保压30分钟,确定无压降并检测所有连接处无渗水;打开卸压阀,观察压力表,卸压至0后,关闭卸压阀;

    4、加热-保温并记录压力数据,以下压力值,均是是在高温环境箱达到设定温度后保温20分钟记录。

    132.jpg

    133.jpg

    温度对照表

    试验说明:

    通过上述试验可以看出,水温在达到60℃后,温度-压力基本保持线性关系同步上升,为进一步验证温度-压力的关系,我们下一步将更换更大量程的仪表进行测试,并通过变化测试水量的大小,对水在加热膨胀过程中压力-温度二者的关系!

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