液体体积弹性模量与油水比关系测量实验研究

《液体体积弹性模量与油水比关系测量实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第10卷第9期2010年3月1671-1815(2010)09-2148·03科学技术与工程ScienceTechnologyandEngineeringVoL10No．9Mat．2010@2010Sci．Tech．Engng．力学液体体积弹性模量与油水比关系测量实验研究劳振花(东营职业学院，东营257091)摘要介绍了采用超声光栅效应测量液体体积弹性模量基本原理，设计组装了实验测量装置。根据实验数据分析了液体体积弹性模量的变化规律。实验研究内容包括在同一温度时油水混合液体积弹性模量随油水比的变化规律。实验表明：随着油

2、水比的增大，液体的体积模量也是先增大后减小。关键词液体体积弹性模量油水比超声光栅；中图法分类号0348．8；文献标志码B液体的体积弹性模量是描述液体性质的一个重要的物理量，是表征液体材料力学特性的一个重要参数，决定了一系列液体材料的物理性能。在汽车的液压刹车和减振系统中通过对各种液体弹性模量的研究可以选择出最优的液体作为刹车液和减振液⋯。在等效弹性模量法识别油藏的含油水储层方面，研究不同情况下液体的弹性模量就能更准确地识别油储层的性质。国内在对液体弹性模量的测量12_71做了许多研究，国外还采用了比较先进的激光技术对液体弹性模

3、量进行研究测量旧J。本文通过测定液体密度和超声波在液体中的传播速度来间接测量液体的体积弹性模量。利用超声光栅来测定超声波在液体中的传播速度一1，用密度计测量液体的密度，温度用热电偶温度计¨0J进行测量。实验根据实验原理设计了实验方案¨1

4、。通过相应的实验测量研究了油水比对液体体积弹性模量的影响。1测量液体体积弹性模量的实验数据及处理1．1实验数据在温度t=31．2。C下液体体积弹性模理与油水2009年12月17日收到作者简介：劳振花(1969一)，硕士，副教授，研究方向：物理实验。E·mail：laozhenhua—dd@16

5、3．coin。比关系的实验所测得数据记录如表1所示。表1测量油水混合液弹性模量与油水比关系记录表级数k薤。警0．0068．8868．5668．2567．9567．6567．2966．9814．8705l000．00．1l65．3l64．9664．5964．3063．9663．6863．3215．58241032．3O．2065．8665．4865．1264．8164．4464．1363．鼹15．719'1056．10．3365．0164．6464．3263．9863．5763．2562．9215．98961092．40．506

6、5．1764．8164．“64．1363．8163．4l63．0415．7241136．3O．6767．2866．8665．5l66．2l65．8365．4265．1115．2639l178．6O．8068．9268．4368．0567．7067．2866．8266．“14．99991219．81．2实验数据处理根据实验原理，在实验中所使用的光源为激光。实验中所用的激光器所发射的激光波长为635nm，设入射光波长为A，±K级衍射条纹间距为2以，则第K级衍射条纹对应的衍射角以为』吼=等(1)式(1)中F是测量显微镜物镜的焦距，对

7、于本实验所用的测量显微镜，F=50mm，即O．5×102m。由实验所测数据中的频率／，则根据实验原理中的式子可得透明液体中的超声波速度为，c=kAF}；k=l，2，3，⋯(2)万方数据9期劳振花：液体体积弹性模量与油水比关系测量实验研究2149通过前面的计算已算出了c值，实验中使用密度计直接测得了密度P。这样只要把P值和c值代入B=pc2即可求得液体的体积弹性模鼍。1．3测量液体的体积弹性模量实验数据处理结果表2油水混合液温度t；31．2℃弹性模量与油水比关系实验数据处理结果表油水比K密度P超声波速度c共振频率，弹性模最B×1

8、09／无风次／(kg·m一3)／(m·$一1)／I-Iz／(N·m一2)通过实验数据的处理，得出了超声波在液体中传播速度，同时得出了实验所要测量的液体体积弹性模量。2实验结果与分析为了研究油水比对液体体积弹性模量影响，设计了当温度不变时在7种不同油水比下对液体弹性模量进行测量。油水比的变化范围为0卅．8。实验测量的同一温度时液体密度、液体中的超声波速度、液体体积弹性模量随油水比变化的关系如图1、图2、图3所示。1p1曼1喜1q300200100000900800U0204060．8lK元因次图1油水混合液密度与油水比关系图由图

9、l可看出，液体密度随着油水比的增大而增大，也成线性关系。实验中所用的油是甘油，甘油的密度大于水的密度，所以随着甘油含量的增加液体的密度就增大。图2反映了不同油水比时超声l600pl500圣1400蔷13001200l100图2油水混合液中超声波速度与油水比关系图图3油水混合液