Hochdruck-Stoffuntersuchungen an Flüssigkeiten
flucon-Hochdrucklabor (10 kbar)
Die flucon fluid control GmbH bestimmt im Kundenauftrag die nachstehend aufgeführten physikalischen Stoffeigenschaften von Flüssigkeiten in Abhängigkeit von Druck und Temperatur.
Dies wird möglich durch das eigens entwickelte Hochdrucklabor und insbesondere durch die für höchste Druckbelastung konzipierten Sensoren.
Die Meßsensoren sind modular aufgebaut, so daß mit einer Hochdruckanlage mehrere Stoffgrößen bestimmt werden.
Sowohl die Meßwerterfassung inklusive Datenaufbereitung als auch die Prozeßsteuerung der Gesamtanlage wurden automatisiert.
Neben den HD-Meßeinsätzen zur Stoffgrößenerfassung besteht der Hochdruck-Prüfstand aus dem Autoklav (Höchstdruckbehälter) inklusive Temperierung, der Druckerzeugung und der Meßwerterfassung inklusive Prozeßsteuerung.
Stoffeigenschaften:
- Viskosität
- Dichte
- Isotherme Kompressibilität
- Adiabate Kompressibilität / Isentroper E-Modul
- Schallgeschwindigkeit
- Wärmeleitfähigkeit
- Isobare / Isochore Wärmekapazität
- Relative Dielektrizitätskonstante
Betriebsbedingungen:
- Temperaturbereich 10 °C bis 120 °C
- Druckbereich 0 bar bis 10.000 bar
Folgende Arbeiten werden bei der Bestimmung und Bearbeitung der jeweiligen Stoffgröße durchgeführt:
1. Viskosität
- Messung der dynamischen Viskosität in Abhängigkeit von Druck und Temperatur mit dem Hochdruck-Quarzviskosimeter (High Shear-Viskosimeter)
- Falls erforderlich auch die Messung der dynamischen Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur mit einem Low Shear-Viskosimeter
- Messung der Dichte in Abhängigkeit der Temperatur bei Atmosphärendruck
- Mathematische Datenaufbereitung und Extrapolation der Dichte zu hohen Drücken
- Bestimmung der stoffspezifischen Koeffizienten einer umfassenden Zustandsgleichung inklusive evtl. auftretender Phasenumwandlung
- Bestimmung des Druck-Viskositätskoeffizienten
- Wahlweise Berechnung der kinematischen Viskosität
- Graphische Datenaufbereitung
2. Dichte
- Messung der temperaturabhängigen Dichte durch hydrostatische Wägung
- Messung der Dichte in Abhängigkeit von Druck und Temperatur mit dem Hochdruck-Dichtegeber
- Mathematische Datenaufbereitung zur Bestimmung stoffspezifischer Koeffizienten mittels geeigneter pVT-Zustandsgleichung
- Graphische Datenaufbereitung
3. Isotherme Kompressibilität
- Dichtemessung entsprechend der Beschreibung unter 2.
- Berechnung der Isothermen Kompressibilität in Abhängigkeit von Druck und Temperatur
- Mathematische Datenaufbereitung mittels Zustandsgleichung
- Graphische Datenaufbereitung
4. Adiabate Kompressibilität / Isentroper E-Modul
- Dichtemessung entsprechend der Beschreibung unter 2.
- Messung der Schallgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Druck und Temperatur durch Laufzeitmessung der Schallwelle mit Reflexionsecho
- Berechnung der adiabaten Kompressibilität bzw. des Isentropen Elastizitätsmoduls in Abhängigkeit von Druck und Temperatur
- Graphische Datenaufbereitung
5. Schallgeschwindigkeit
- Messung der Schallgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Druck und Temperatur durch Laufzeitmessung der Schallwelle mit Reflexionsecho
- Mathematische Datenaufbereitung mittels geeigneter Approximationsgleichung
- Graphische Datenaufbereitung
6. Wärmeleitfähigkeit
- Messung der Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit von Druck und Temperatur mittels instationärer Hitzdrahtmethode ohne unerwünschten Konvektionseinfluß
- Mathematische Datenaufbereitung mittels geeigneter Approximationsgleichung
- Graphische Datenaufbereitung
7. Isobare / Isochore Wärmekapazität
- Messung der isothermen Kompressibilität gemäß Beschreibung unter 3.
- Messung der Schallgeschwindigkeit entsprechend der Beschreibung unter 5.
- Berechnung der isobaren und isochoren Wärmekapazität in Abhängigkeit von Druck und Temperatur
- Graphische Datenaufbereitung
8. Relative Dielektrizitätskonstante
- Messung der relativen Dielektrizitätskonstanten in Abhängigkeit von Druck und Temperatur mittels eines Hochdruck-Meßkondensators
- Mathematische Datenaufbereitung mittels geeigneter Approximationsgleichung
- Graphische Datenaufbereitung
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