流体粘度测定

流体粘度的测定

一、实验目的

液体的粘度表示它的流动性的大小，粘度大则流动性小，反之亦然。液体的粘度随着温度的升高而降低，通过实验，要求了解液体恩格拉(Engler)粘度的工业测定方法和温度对粘度的影响。 二、实验原理

粘度是表示流体质点之间摩擦力大小的一个物理指标，粘度大即摩擦力大，流动性小。

根据牛顿粘度定律：

dn

du

A F μ=

式中：F ——内摩擦力，N ；

μ——粘性系数(粘度)，Pa.s ； A ——面积，m ； du/dn —速度梯度,s -1。

当各值均采用C 、G 、S 制时，μ的单位为泊（poise ）。

测定粘度的方法很多。在工业上，多采用泄流法来测定流体的粘度。泄流法的内容是：在一定条件下，一定容量的液体经由锐孔流出所需要的时间,就表示该液体的粘度。

工业上用的粘度计也很多，如恩格拉(Engler)粘度计,赛波尔(Saybolt)粘度计,雷德乌德(Redwood)粘度计等。

恩氏粘度计测粘度的方法是：在实验的温度下测定200ml 试样油从小孔流出所需要的时间，该时间与20℃时200ml 蒸馏水流出所需要的时间相除，所得的商就是该试样油在实验温度下的粘度，即：

E t =）

蒸馏水流出的时间（秒时）试样油流出的时间（秒时ml C ml C t 20020200

其单位为条件度，用ºE 来表示。

一般地20℃的蒸馏水流出的时间为51±1秒，本实验不进行这项测定，对每台仪器，都已测量好（标准水值）并标明在粘度计外表面上。

三、实验设备

实验装置如下图所示

1.棒式温度计

2.温控仪探头

3.手动搅拌器

4.恩氏温度计

5.加热器

6.内锅盖

7.内锅

8.外锅

9.油面高度标志10.木栓11.流出管（锐孔）

12.支架13.粘度计接收瓶14.调整螺丝15温度控制仪

图1、恩氏粘度计

四、实验步骤

1、用木栓堵住内锅底部之小孔，注意必须严堵，但不能用力过度。

2、将试样油沿着玻璃棒缓慢注入到内锅中，注意不能产生气泡。

3、调节调整螺丝，使得油面高度标志（三个尖顶）的刚好露出试样油液面。

4、往外筒中加水。注意：水面应比油面高10毫米以上，把温控仪探头及棒式温度计固定在支架上，探头和温度计头部要插入水中。

5、盖上内锅盖，并插上恩氏温度计。

6、在流出口下面放置洁净、干燥的接收瓶。

7、用搅拌器搅拌外筒中的水，用温度计搅拌试样油。

8、当试样油的温度计基本稳定时，停止搅拌，并保持五分钟。

9、五分钟后，若试样油的温度没有变化，则迅速提起木栓，同时按动秒表。

10、当接收瓶中试样油正好达到刻度时，立即停止秒表，并将读数记入下表。

11、打开温控仪开关，分别先后把温控选择旋钮旋至40℃、50℃的位置上，重复实验步骤1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。

本实验所需的试样油为20#机油，由于粘度较大，流动性小。为节约时间起见，我们只测定100ml试样油流出所需的时间。将该时间乘以一个系数即得200ml试样油在同一温度下流出的所需要的时间，该系数随着温度的变化而变化，20℃左右为2.3556，40℃左右为2.3348，50℃左右为2.3283。

五、实验报告

1

2、思考题

1）说明测定粘度的意义及温度对粘度的影响。2）说明恩格拉粘度计的理论依据。

3）对实验的准确性及造成误差的原因加以说明。4）作出试样油的流出时间与温度的关系曲线。5）作出试样油的恩氏粘度与温度的关系曲线。