流体粘度在线测量系统的设计与分析

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1、流体机慢化线t则埘系统的设训oJ研究物粘度埘7}聚化☆物Jf发玎紫台理优化及棚天沌聚副血流甚删嚣等其有重要吱川卷义。

2、J}m常刷的聚合物是台成部分水解聚内烯酰胺和牛物聚台物萸胞胶两类，油刚聚合物驱油H

3、聚介物义以部分水解聚_J'j烯酰胺为i。聚内烯酰胜溶液nJ以增加驱动椎的辅度，段湃水驱披及效率，降低地层中水帽渗透年，改善油水流速比，一Ⅱ以提ri，采m物中原油禽量。本文0分析聚『而烯酰胺溶液性质的堆石ff；1．，王要⋯绕浆山烯酰胺溶液粘f!fn擞删啦展”。12粘度测量文献综述121；夜体粘度概连流体尢流动叫，帽邻流体层uJ存在着相对运动，则该两流体

4、层川会产牛摩擦阻力，称为粘滞力。粘度是H

5、柬衡苗粘滞山人小的一个物性数据，其大小由物质种类、湍度、浓度等冈索硖定。儿乎所有液体足具有拈滞性的，譬如，当沿着怪向轴心转动个装满水的容器时，容器内的水就会受容器内壁拖拉l而随容器一起转动，就像水和容器是单一挚体，这足容器内擎面和水表面￡t“的切问粘滞力所敢。粘惟的存在使得流体流过固体壁面时，对壁面有粘附力作用，I出而形成了一层静lI的流体层。同时由于流体内部分子『日J的^

6、1瓦作用．静止的流体层对与其相邻的流体层的流动有着约束作用，使其流速变慢，约束作用随擘∞j远离而减弱，这种流速的差异造成丁流佛内部备层

7、之间的相对运动。故流体在嘲管内流动时，史际r是被分割成无数极薄的圆筒层．层套着层，称为流体层，再层以小同的速度州前运习j，蛳州11示。(((C．一u图l一1速度梯廑示意图F《1—1Sch—ucdm⋯g。f～eloc崎pa＆朗t设柏两块1’于J．、F扳，板川距离为r，其间距甚小n充满液体，『、板同定，上板施加个、r行』I平板的外力，使此甲板以速度却作匀速运动。此时两板间的液体就会分成无数平行的簿层『m运动，紧贴在I．板j‘的层液体以述度蛳运动，其下荐层液体速度依玖降低．粘附n：F板表面的液层速度为零．点建度分币如图1-2不。实验诅州，对一定的液体，哪

8、，Jf’，两流体层的速度芹』“成】f比，’，两层·U的亘旺姐离√v成反比，与曲层叫的接触而s成Jf。比，如式(11)青岛科技大学研究生学位论文，：，7丝s(1—1)。△y式中比例系数叼称为绝对粘度或动力粘度，它直接表示流体的粘性即内摩擦力的大小，只有在运动时才表现出来，其直观表现是流体的粘度愈大，流动性愈差。，对“与y成曲线关系，以剪应力丁的形式表示为：f：!：刀塑(1—2)f2i2刀面。卜z’式(卜2)称为牛顿粘性定律，它揭示了流体的剪应力与速度梯度的一次方成诈比。“O”口r，》～，尹饥幽．II、，一r旬图卜2液体的粘性示意图Fi2．1．2Sck

9、釉aticdmwiIlgof、五scositv粘度，也称为粘性系数，是流体的物理性质之一，其值由实验测定。一般是动力粘度的简称，其单位由式(1．2)可推得为帕-秒(Pa·s)或毫帕·秒(nlPa·s)。液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度则随温度升高而增大。压力较小情况下变化时液体的粘度基本不变，在工程计算中可忽略不计，只有在极高或极低的压力下才考虑其影响，气体的粘度随压力增加略有增大。粘度除动力粘度外还有运动粘度和相对粘度，三者有区别，不能混淆。动力粘度叩与密度JD的比值来表示，称为运动粘度，以符号y表示，单位为m2／s。即式(卜3)：’y=．

10、，7／p(1—3)运动粘度矿没有什么明确的物理意义，它不像动力粘度叩那样直接表示流体粘性大小。由于在理论分析和计算中常常碰到绝对粘度与密度的比值，为方便起见才采用运动粘度这个单位来代替枷。它之所以被称为运动粘度，是因为在它的量纲中只有运动学的要素长度和时间因次的缘故。相对粘度又称条件粘度，采用特定的粘度计在规定的条件下测出来的液体粘流体粘度在线测量系统的设计与研究度。各国采用的相对粘度单位有所不同，有的用赛氏粘度，有的用雷氏粘度，我国采用恩氏粘度，利用经验公式，将恩氏粘度换算成运动粘度，从而可求得动力粘度。1．2．2液体粘度的传统测量方法及装置液体

11、粘度的测量由来已久，由于近代工业的发展，诸多行业对液体粘度测量要求增加，使人们更加仔细地研究液体的粘度问题。在粘度的测定过程中有相对法和绝对法，绝对法可测未知物体的绝对粘度，而相对法需要用一种已知粘度的物体对仪器常数进行标定后再测未知物体的粘度。多种粘度测量仪已经在工业生产和科学研究中得到应用。下面简述近年常用的液体粘度的测量仪器与方法。(1)细管粘度计图l-3细管粘度计原理图Fig．1·3PrincipleofCapillaryViscometer1839年Hagell建立了第一套毛细管粘度计【51，从此成为应用最广泛的方法。毛细管粘度计的原理简

12、图如图1．3所示，图中P1、P2为两个压力传感器，细管的长度为￡、半径为r。该毛细管粘度计的基本原理是当层流液体流过的圆柱