Automatisierte Plattenapparatur zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit von Fluiden und Feststoffen

Zur Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit wird das stationären Zweiplattenprinzip verwendet und in einer aufwändig konzipierten Apparatur umgesetzt. Die Methode bietet einige Vorteile, wie z.B. einen einfachen geometrischen Aufbau. Eine ebene Form des Messvolumens ermöglicht Messungen neben Fluiden auch an Feststoffen. Durch verschiedene Massnahmen werden Messfehler durch freie Konvektion, Wärmeverluste an den Berandungen und Strahlung minimiert. Die optimale Einstellung und genaue Erfassung der Temperaturen, der geometrischen Parameter des Messvolumens und der Leistungsaufnahme der Heizplatte ermöglichen es, mit dem Verfahren die Wärmeleitfähigkeit von vielfältigen Medien mit einer absoluten Genauigkeit von besser als 5% zu bestimmen. Durch die Automatisierung des Messablaufes unter Vorgabe der Messparameter bleibt der Zeitaufwand für das Verfahren in einem vertretbaren Maß.
Die Beurteilung der Messgenauigkeit der Apparatur erfolgt durch Vergleiche von experimentell gewonnenen Ergebnissen an Referenzfluiden mit entsprechenden Literaturdaten. Hiermit sowie anhand zusätzlicher Messungen an unterschiedlichen Stoffen wird die Einsetzbarkeit des entwickelten Messgerätes in wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen demonstriert und bewertet. Außerdem werden Messungen an ionischen Flüssigkeiten vorgestellt, die zur Entwicklung eines einfachen Modells für die Vorhersage der Wärmeleitfähigkeit verwendet werden.