Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Вискозиметрические методы определения реологических параметров жидкостей




Под вискозиметрией понимается совокупность методов определения вязкостных свойств жидкости, то есть построение кривой течения. При этом вискозиметрия ньютоновских жидкостей сводится к определению величины коэффициента вязкости. В случае неньютоновских жидкостей задачей вискозиметрии является определение вида зависимости между скоростью сдвига и касательным напряжением, а также численных значений констант (реологических параметров), входящих в эту зависимость.

Приборы, на которых выполняются вискозиметрические исследования, называются вискозиметрами. Наиболее распространенные типы вискозиметров – капиллярный и ротационный.

Принципиальная схема капиллярного вискозиметра представлена на рис. 3.6. Здесь введены обозначения 1 - резервуар, 2 - калиброванная трубка, 3 - датчик давления. Меняя высоту налива жидкости Н или давление над свободной поверхностью (в случае герметично замкнутого резервуара), можно получить экспериментальную зависимость перепада давления на трубке длинной l от расхода Q, то есть (рис. 3.7).

Этот перепад давления складывается из перепада на входном участке длинной lвх и перепада на мерном участке lm = l - lвх то есть . Повторив этот эксперимент на трубке того же диаметра, но длинной L получим кривую , причём опять , где - перепад на входном участке трубки длиной L, а - перепад давления на длине L- lвх.

Так как диаметр обеих трубок и условия входа в них жидкости одинаковы, то при равных расходах длина входного участка и для обеих трубок будут одинаковыми. Поэтому величина

будет представлять собой перепад давления на участке L - l бесконечно длинной трубки. Участком бесконечно длинной трубки называется такой участок реальной трубки, на котором не сказываются концевые эффекты.

Принципиальная схема ротационного вискозиметра представлена на рис. 3.8. При вращении наружного цилиндра 3 с угловой скоростью в жидкости 4 возникают касательные напряжения, создающие на внутреннем цилиндре 2 крутящийся момент М. Под действием этого момента цилиндр 2 поворачивается на угол θ, величина которого зависит от М и упругих характеристик нити 1. Измеряя угол, получим значение действующего момента М.

Таким образом, проводя эксперимент при различных значениях , можно получить зависимость M(). Здесь, как и в случае капиллярного вискозиметра, возникают концевые эффекты вблизи свободной поверхности жидкости и дна цилиндра 2. Для их учёта можно повторить эксперимент при другом уровне жидкости h. Дальнейшие рассуждения аналогичны приведенным при рассмотрении концевых эффектов в капиллярном вискозиметре.

Преимуществом капиллярных (трубчатых) вискозиметров является то, что в них измерительный участок представляет собой кусок трубы, то есть геометрически подобен натуре.

Недостатками капиллярных вискозиметров являются:

а) относительно большие размеры (длина мерного участка составляет 200 и более диаметров капилляра);

б) большой расход исследуемого вещества.

Преимущество ротационных вискозиметров заключается в малых размерах и относительно малом количестве жидкости необходимой для исследования.

К недостаткам ротационных вискозимеров относятся:

а) возможное расслоение жидкости за счёт центробежных сил;

б) нагрев жидкости в процессе проведения исследований, что в ряде случаев приводит к необходимости термостатирования всей установки.

Последнее обстоятельство существенно усложняет конструкцию вискозиметра.

Экспериментальные методы измерения реологических параметров неньютоновских сред на различных ротационных приборах подробно изложены в работе [13].





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-04-03; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 836 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Надо любить жизнь больше, чем смысл жизни. © Федор Достоевский
==> читать все изречения...

2333 - | 2011 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.