粘度的测量方法 毕业设计

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1、粘度的测量方法摘要：粘度的测量在石油、化工、国防、医学等行业起着越来越重要的作用，我们在测量流体粘度时必须了解不同粘度的测量原理和它们的适用范围，选择合适的粘度计，本文主要分析粘度测量中常用的毛细管粘度计法、旋转粘度法和落球粘度计法的原理实验步骤以及采用此方法粘度计的应用范围和现在现代粘度测定技术发展趋势。关键字：粘度毛细管法旋转粘度计落球法前言粘度是指在流体中流体抗其不可逆位置变化的能力，是对流体内部流动阻力的一种度量。粘度测量在石油、化工、纺织、国防、医学等行业应用非常广泛。如在医学业，测量血液及生理液体的粘度是最新发展起来的诊断学，特别是在心血管疾

2、病和癌、瘤等疑难杂症的重要诊断手段；在钻井领域，钻井、固井的各个阶段中对钻井液粘度的正确测量和控制不但直接影响钻井效率，而且能决定井的质量；在纤维缠绕过程中，树脂的粘度变化对产品的极限应力影响很大。但是在测量流体的粘度时，必须了解粘度计的测量原理和适用范同。本文旨在系统分析介绍粘度测量的基本原理和和不同粘度计的实验装置及步骤，以及不同粘度计的适用范围，根据不同的情况选择适当的粘度计。目前，粘度测量的方法有毛细管法、落球法、旋转法等。本文重点阐述毛细管法、落球法和旋转法的测量原理和它们应用范围，流体有牛顿流体和非牛顿液体，在这里只研究牛顿流体的情况。一、粘

3、度概述：15液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的粘性，粘性的大小用粘度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力粘度.运动粘度和条件粘度。流体流动时流层间存在着速度差和运动逐层传递。当相邻流层间存在速度差时，快速流层力图加快慢速流层，而慢速流层则力图减慢快速流层。这种相互作用随着流层间速度差的增加而加剧。流体所具有的这种特性称为粘性，流层间的这种相互作用力称为内摩擦力或粘性(滞)力。(动力)粘度η是用来表示流体粘性程度的物理量，被定义为Vx=0的稳定层流中剪切应力txy与剪切速率  之比值                   

4、  常用粘度单位换算：1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡 .秒 (1mPa.s)100厘泊(100cP)=1泊 (1P)1000毫帕斯卡.秒 (1000mPa.s)=1帕斯卡 .秒 (1Pa.s)动力粘度与运动粘度的换算：η=ν.ρ式中η--- 试样动力粘度(mPa.s)ν--- 试样运动粘度(mm2/s)ρ--- 与测量运动粘度相同温度下试样的密度(g/cm3)对液体而言，压强越大，温度越低，粘度越大；压强越小，温度越高，粘度越小。对气体而言，压强影响不大；温度越高，粘度越大，温度越低，粘度越小。二、粘度测试方法粘度的测定有许多方法，如旋转法、落球法、阻尼振

5、动法、杯式粘度计法、毛细管法等等。对于粘度较小的流体，如水、乙醇、四氯化碳等，常用毛细管粘度计测量；而对粘度较大流体，如蓖麻油、变压器油、机油、甘油等透明(或半透明)液体，常用落球法测定；对于粘度为1～100Pa•s范围的液体，也可用旋转法进行测定：1、毛细管法15（1）、原理：毛细管粘度计测定的是运动粘度。由样液通过一定规格的毛细管所需的时间求得样液的粘度。在测定低粘度液体及高分子物质的粘度时，以使用毛细管粘度计较为方便。假设细管的半径为R，长度为L，细管两端的压强差P，液体在外力πR2P的作用下在细管中做匀速流动，如图1所示如图1细管中流体受力示意图

6、现在考虑半径为r，表面积为2πrL的液体圆筒上的力的平衡。在稳定流的条件下，外力与粘性力平衡，由此可得平衡方程：两边求不定积分并根据边界条件r=R，v=0，可以解出流体速度分布方程：式中η为流体粘度。从上式中可看出管中流体的速度分布为抛物面分布。那么，流经细管的流量Q为：从而得:其中V为时间t内流过毛细管的体积。这就是泊塞勒（Poiseuille）公式，但它是建立在理想情况下得出的，必须进行修正，最后：其中：15m为动能修正系数；n为末端修正系数，其值在0～1.2之间；ρ为流体密度。在相对测量时，对于同一粘度计尺寸固定，m、n、R、L、V为常数，以：可将

7、上式写成：用已知粘度和密度的流体预先求得c1和c2，则任意流体的粘度就可通过P、V体积流体的流出时间及密度来求。（2）、测量装置与步骤：用奥氏粘度计测粘度η，两种液体在同一粘度计中测定，在毛细管半径r、加入液体体积v、温度、液位差h等条件相同情况下当已知标准液体的粘度η1、两种液体的密度ρ1、ρ2，测定两种液体的流出时间t1和t2，即可算出η2.如图2恒温测定粘度装置测量步骤：1.洗涤粘度计、烘干。2.调节恒温槽到指定温度。3.15用移液管取10ml的样品放入粘度计中，然后将粘度计垂直固定在恒温槽中，恒温10分钟。4.用吸耳球将样品抽吸至C球中部，取下吸

8、耳球，此时溶液顺毛细管而流下，用秒表测定液体流经刻度m1至m2所需时间。重复同样