中国石油大学(华东)液体粘度及流变性测定实验

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1、流体流变性测定实验实验目的1、学会测定脫气原油的方法，测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度；2、掌握粘度随温度的变化的规律。二、实验原理1、流体粘度的基本概念液体粘度分为动力粘度和运动粘度，动力粘度是指做相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力T与速度梯度的比值，即：dv/dy(1)式中，u——液体的动力粘度，Pa*s；I——剪切应力，N/m2；dv/dy——相距为dy的两液层间的速度梯度，1/s。当式（1）中各参数的单位采用CGS（厘米-克-秒）制单位时，粘度的单位为泊，符号为P。常用粘度单位为mPa-s,各粘度单位间的转换如下：1mPa*s=O.001Pa*sIP二10

2、0cP（厘泊）lcP二1mPa*s运动粘度是指在相同的温度下流体的动力粘度与其密度的比值，单位为n?/s,在CGS制单位卜为cm2/so2、旋转粘户计旋转粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时，液体会产牛作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反Z,液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得岀被测液体的粘度。3、毛细管粘度计毛细管粘度计用于测试脱气液体在某一温度、低流速下的粘度。流体的动力粘度：卩=pCt（2）式中，P——流体的动力粘度，mPa-s；C——粘度计常数；P——

3、液体在测试温度下的密度，g/cm3:I——毛细管中液面由标线a流到b的时间，So三、实验流程1、利用旋转粘度计测量脱气原油粘度1旋转粘度计测量示意图2、用毛细管粘度计法测量粘度图2毛细管粘度计法测量示意图图3毛细管粘度计图1,6-管身，2,3,5-扩张部分，4-毛细管，a,b-标线，7-支管口!1!1、利用旋转粘度计测量脱气原油粘度1）将脱气原油置于直径不小于70mm,高度不低于125nmi的双层杯中；2）通过水浴准确控制原油的温度；3）调整仪器水平：将仪器的水准器气泡调至居中，保证仪器水平状态放置。4）估计原油的粘度范围，选择适宜的转子和转速。若估计不出原油的大致粘度时，应

4、视为较高粘度。选用由小到大的转子（转子号由高到低）和由慢到快的转速。原则上高粘度的液体选用小转子（转子号高）；低粘度的液体选用大转子（转子号低），快转速。为保证测量精度，测量时量程百分比读数应在10%〜100%之间。如测量显示值闪烁，表示溢出或不足，应更换量程。5）缓慢调节升降旋钮，调整转子在原油屮的高度，直至转子的液面标志（凹槽中部）和液而相平为至；6）选择好转子和转速档位后，在本次实验中，选定2#转子，测定其粘度。转速为6-12RPM等速度，按“确定”键，转子开始旋转，仪器开始进行测量。7）调节原油的温度变化，测量其粘度，并整理测量数据，填写表格。2、用毛细管粘度计法测量

5、粘度1）在内径符合要求的清洁干燥的毛细管粘度计的支管上套上橡皮管，并将用手指堵住管身的管口，同时倒置粘度计将管身插入待测石油产品中，然后利用吸耳球、将液体吸到标线，当液面2到达标线时，将粘度计提起，使其迅速恢复正常状态，擦去管身外壁粘附的油，并将橡胶管套在管身的管口上；2）将装有待测液的粘度计用夹子固定在支架上，测定常温情况下粘度情况；利用铅垂线从两个相互垂直的方向检测毛管是否垂直，将粘度计调整成垂直状态；3）利用管身的管口所套的橡胶管将待测石油吸入扩张部分，使液面稍高于上标线，并且不要让毛细管和扩张部分中的液体产生气泡或裂隙；4）记录液面由上标线到下标线所需的时间t；5）重

6、复步骤4次，测量所需时间4次，取其平均值；（每次流动的时间与其算术平均值得差不超过算术平均值得0.5%,否则舍弃该数据）6）用比重计测量该脱气原油的密度，正确读取密度值；7）记录数据，并得出该脱气原油在室温情况下的粘度情况。五、实验数据处理1、利用旋转粘度计测量脱气原油粘度表1旋转粘度计测量粘度及流变性测定原始数据编号温度，°C转子,#转速,RPM粘度，mPas百分比123.7212133053.20%230.62127132&50%33&521238015.20%44523025025.10%根据脫气原油粘度与温度的数据，绘制yT曲线:图1脱气原油U-T曲线2、利用毛细管粘

7、度计测量脱气原油粘度表2毛细管粘度计测量粘度及流变性测定原始数据时间A『2t141.54141.51141.93142.11141.7725编号：16,0：0.8,c:0.03292,p:0.8370gfcn^44流动时间的算术平均值为:=141.77255_141.54+141.51+141.93+142.114trt4均不超过或不低于平均值的0.5%。该脱气原油的动力粘度为：p=p&=O.837OxO.O3292x141.7725=3.85mPar六、小结掌握了液体粘度及流变性测定的实验原理和实验方