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測(cè)定液體粘度實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)擊次數(shù):2804更新時(shí)間:2015-07-15

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1 、通過(guò)液體粘度的測(cè)定,理解粘度是實(shí)際流體的一個(gè)重要物理性質(zhì)。

2 、觀察液體粘度隨溫度的變化。

3 、掌握液體粘度的測(cè)定方法。

、實(shí)驗(yàn)工具

1 、超級(jí)恒溫器

2 、水銀溫度計(jì)

3 、雙金屬溫度計(jì)

三、實(shí)驗(yàn)儀器說(shuō)明


圖示為DNJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)的測(cè)量組件。外圓筒固定在保溫層內(nèi)壁上,外圓筒與保溫層間通有恒溫水,使待測(cè)粘度的液體穩(wěn)定在某一溫度上,內(nèi)外圓筒的間隙中充以待測(cè)量粘度的液體,內(nèi)筒內(nèi)掛在支架上的微型同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由于內(nèi)筒在被測(cè)液體中旋轉(zhuǎn)受到粘滯阻力的作用,產(chǎn)生反作用而使電動(dòng)機(jī)殼體偏轉(zhuǎn)某一角度。

、基本原理

實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)出粘性,該粘性指的是,當(dāng)流體微團(tuán)和筒發(fā)生相對(duì)滑移時(shí)產(chǎn)生切向阻力的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)量基于牛頓內(nèi)摩擦定律來(lái)測(cè)定液體粘度的。當(dāng)在粘度計(jì)兩個(gè)不同直徑的同心圓筒的環(huán)形間隙中充以待測(cè)液體,外圓筒固定不動(dòng),半徑為R的內(nèi)圓筒以角速度旋轉(zhuǎn),因?yàn)?img data-cke-saved-src="http://jpkc.shiep.edu.cn/20051109/images/conduct_clip_image004_0000.gif" src="http://jpkc.shiep.edu.cn/20051109/images/conduct_clip_image004_0000.gif" style="height:15px; width:16px">和尚小,液體在其間隙內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以看作平板間的層流,內(nèi)筒外壁上液體的速度

式中n為內(nèi)圓筒轉(zhuǎn)速

液體因粘性產(chǎn)生的切向應(yīng)力為

由此對(duì)內(nèi)筒軸心產(chǎn)生的摩擦力矩為

式中H為圓筒長(zhǎng)度

從上式可知,除摩擦力矩M隨粘度變化外,其余各項(xiàng)都是已知的。因此,只要測(cè)出M就可以算出。對(duì)DNJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)而言,摩擦力矩的傳遞是通過(guò)儀器本身的轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)使指針擺動(dòng)的,并在經(jīng)過(guò)校正的刻度盤(pán)上指示出粘度的數(shù)值。該刻度讀數(shù)乘上內(nèi)筒因子就表示動(dòng)力粘度的數(shù)值。刻度盤(pán)上的一小格代表一厘泊(CP)即1厘泊=g/cms=kg/ms

、實(shí)驗(yàn)步驟

1 、粘度計(jì)為精密儀器,使用前應(yīng)熟悉有關(guān)使用說(shuō)明

2 、將聯(lián)軸器(左旋滾花螺帽)擰緊在電動(dòng)機(jī)軸的端部(擰緊、卸下時(shí),不宜用力過(guò)大,并使用細(xì)桿,以防內(nèi)部零件受損)

3、接通電源。當(dāng)電動(dòng)機(jī)空載旋轉(zhuǎn)時(shí)用調(diào)零螺絲將指針調(diào)到刻度的零點(diǎn),調(diào)好零點(diǎn)后切斷電源。

4、把恒溫器的水泵進(jìn)出水噴同測(cè)試容器的進(jìn)出口管?chē)娺B好,調(diào)好水溫。

5、將15ml的液體小心地注入外筒內(nèi),直到液面達(dá)到錐形面下部邊緣,將內(nèi)筒浸沒(méi)液體內(nèi),然后將測(cè)試容器輕輕的放在儀器托架上,再將內(nèi)筒懸掛在聯(lián)軸器的鉤上。

6、起動(dòng)電動(dòng)機(jī),內(nèi)筒從開(kāi)始晃動(dòng)直到對(duì)準(zhǔn)中心止,為加速對(duì)準(zhǔn)中心可前后左右微量移動(dòng)在托架山的測(cè)試容器,當(dāng)指針?lè)€(wěn)定后,這時(shí)即可讀數(shù)。

7、改變恒溫水的溫度,繼續(xù)測(cè)量幾個(gè)不同溫度下的液體粘度。

8、測(cè)試結(jié)束,切斷粘度計(jì)及恒溫器電源。

六、記錄數(shù)據(jù)

七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、整理記錄數(shù)據(jù),列表、繪出關(guān)系曲線。

2、在旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)中,為什么說(shuō)當(dāng)測(cè)量的值穩(wěn)定了,水溫實(shí)際上就是待測(cè)粘度液體的溫度?

3、對(duì)所測(cè)得的粘度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

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