Vergleichende Analyse von Methoden zur Abschätzung der Gasmenge im nicht-isothermen Abschnitt bei der Adsorptionsmessung im flüssigen Helium-Temperaturbereich

Meng Qinghang Cao Haishan ,  

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摘要

Im flüssigen Helium-Temperaturbereich wird die Adsorptionsmenge in porösen Materialien üblicherweise mittels Volumenmethode gemessen. Da das Adsorptionsmessgerät in einen Niedertemperatur- und einen Raumtemperaturteil unterteilt ist, befindet sich in der Gasleitung, die diese beiden Teile verbindet, ein Temperaturgradient von der Messtemperatur bis zur Raumtemperatur. Diese Temperaturverteilung ist im Experiment schwer direkt zu erfassen, daher muss der Gasinhalt in dem nicht-isothermen Rohrabschnitt näherungsweise abgeschätzt und anschließend die Adsorptionsmenge berechnet werden. Dieser Artikel fasst vier bestehende Näherungsmethoden für diesen nicht-isothermen Abschnitt zusammen und schlägt eine Temperaturverteilung basierend auf eindimensionaler Wärmeleitung mit variablem Wärmeleitkoeffizienten vor. Basierend auf dieser Temperaturverteilung wurde der Einfluss der vier Methoden auf die Messergebnisse der Adsorptionsmenge unter verschiedenen Versuchsbedingungen analysiert. Die Ergebnisse zeigen, dass im Vergleich zur Vollniedertemperaturmethode und Segmentmethode die Vollraumtemperaturmethode und die lineare Verteilungsmethode bei der Abschätzung des Gasinhalts im nicht-isothermen Abschnitt relativ geringere Fehler verursachen. Unter Versuchsbedingungen mit höheren Messtemperaturen, niedrigen Raumtemperaturen, größerem Volumen des nicht-isothermen Abschnitts, geringer Beladung des Adsorbens und niedriger Adsorptionsmenge pro Masseneinheit können diese beiden Methoden jedoch Messfehler von über 10 % verursachen.

关键词

Adsorptionsmenge;Volumenmethode;Temperaturverteilung;flüssiger Helium-Temperaturbereich

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