流体粘度及流变性测定实验
流变仪法测定塑料的流变性能实验指导
实验二流变仪法测定塑料熔体的流变性能一、实验目的1.了解转矩流变仪的结构与测定聚合物流变性能的原理。
2.熟悉并掌握在转矩流变仪上测定剪切应力、剪切速率、粘度的方法。
二、实验原理毛细管流变仪是研究聚合物流变性能最常用的仪器之一,具有较宽广的剪切速率范围。
毛细管流变仪还具有多种功能,既可以测定聚合物熔体的剪切应力和剪切速率的关系,又可根据毛细管挤出物的直径和外观及在恒应力下通过改变毛细管的长径比来研究聚合物熔体的弹性和不稳定流动现象。
这些研究为选择聚合物及进行配方设计,预测聚合物加工行为,确定聚合物加工的最佳工艺条件(温度、压力和时间等),设计成型加工设备和模具提供基本数据。
聚合物的流变行为一般属于非牛顿流体,即聚合物熔体的剪切应力与剪切速率之间呈非线性关系。
用毛细管流变仪测试聚合物流变性能的基本原理是:在一个无限长的圆形毛细管中,聚合物熔体在管中的流动是一种不可压缩的粘性流体的稳定层流流动,毛细管两端分压力差为ΔP,由于流体具有粘性,它必然受到自管体与流动方向相反的作用力,根据粘滞阻力与推动力相平衡等流体力学原理进行推导,可得到毛细管管壁处的剪切应力τ和剪切速率γ&与压力、熔体流率的关系。
τ=RΔP/2L γ=4Q/πR3ηa =πR4ΔP/8QL式中R-毛细管半径,cm;L-毛细管长度,cm;ΔP-毛细管两端的压差,Pa;Q-熔体流率,cm3/s;ηa-熔体表观粘度,Pa·s。
在温度和毛细管长径比L/D一定的条件下,测定不同压力ΔP下聚合物熔体通过毛细管的流动速率Q,可计算出相应的τ和γ&,将对应的τ和γ在双对数坐标上绘制τ-γ流动曲线图,即可求得非牛顿指数n和熔体表观粘度ηa。
改变温度和毛细管长径比,可得到代表粘度对温度依赖性的粘流活化能Eη以及离模膨胀比B等表征流变特性的物理参数。
大多数聚合物熔体是属非牛顿流体,在管中流动时具有弹性效应、壁面滑移等特性,且毛细管的长度也是有限的,因此按以上推导测得的结果与毛细管的真实剪切应力和剪切速率有一定的偏差,必要时应进行非牛顿改正和入口改正。
实验一 恒温槽调节及粘度的测定
实验一恒温槽调节及粘度的测定恒温槽调节及粘度的测定实验是化学基础实验中的一种,该实验涉及恒温槽的使用以及粘度的测定。
本文将对实验中的步骤和注意事项进行介绍。
一、实验原理粘度是描述流体阻力特性的物理量,它是指液体流动时,流体分子间相互作用所产生的阻力。
在该实验中采用的是旋转流变仪来测量液体的粘度。
旋转流变仪通过旋转粘度计,使样品在两个圆柱体上的剪切应力下发生形变,然后测量其形变的变化,从而计算出其粘度。
二、实验步骤1.将恒温槽插入电源插座,然后打开电源开关,插入温度探头,接通控制仪电源,并设置所需的温度。
2.将旋转粘度计插入旋转流变仪,并调整粘度计的高度,使其与底盘平行。
3.将试样装入旋转流变仪中的采样接口,并转动控制仪,按下开始键,使旋转粘度计旋转并产生剪切应力。
4.测量流量计的流量,记录时间,并用微量移液管将样品注入旋转粘度计中。
5.等待数据稳定,记录测量值,然后用试样剩余的样品进行重复测量。
计算平均值。
6.重复以上步骤,测量不同温度下的粘度值,并进行数据记录。
三、注意事项1.在实验中,试样必须完全填充旋转粘度计,并保证其在测试过程中保持稳定。
2.在测量时,应逐渐增加旋转粘度计的转速,以避免试样受到过大的剪切应力,导致测试结果的不准确。
3.在测试过程中应保证温度的稳定,避免影响测量结果。
4.注意旋转流变仪的使用方法,并避免产生转动过快或过慢的情况。
5.在测量后,应及时清洗旋转粘度计,清除所有残留物。
总结:恒温槽调节及粘度的测定实验是一项需要耐心和细心的实验。
在实验中需要注意温度稳定、样品装入、转速控制等方面的问题。
在实验中保持良好的记录和规范的实验操作,可以得到准确的测量值。
中国石油大学华东-渗流实验-流体粘度及流变性测定实验报告
中国石油大学渗流物理实验报告实验日期:成绩: 班级:石工学号:姓名:教师:同组者:流体粘度及流变性测定实验一.实验目的1、学会旋转粘度计使用方法,测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度。
2、掌握粘度随温度变化的规律。
3、学会使用毛细管粘度计测量流体的粘度,掌握粘度计算过程。
二.实验原理1、动力粘度:动力粘度是指作相对运动的两液层间单位面积上的内摩擦力τ与速度梯度的比值,即:μ=τdvdy⁄式中,μ—液体的动力粘度,Pa*s;τ—剪切应力,N/m^2;dv/dy—相距为dy的两液层间的速度梯度,1/s。
测定脱气原油或水的粘度的方法有:毛细管粘度计法和旋转粘度计法等。
2、旋转粘度计: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,液体会产生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;反之液体的粘度越小,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,可得出被测液体的粘度。
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下、低流速下的粘度。
由于地层条件下石油的流动速度很低,因此,毛细管粘度计测得的粘度可直接用于地下渗流计算(含气原油粘度需由脱气原油粘度计算得到,或由其他测试方法得到)。
三.实验流程1.旋转粘度计结构图试验中还包括超级恒温水浴。
2、毛细管粘度计结构图四.实验步骤1.旋转粘度计操作步骤(1)预热10 min.(2)将转子连接到粘度计上,按左旋方向紧(注意保护转子)。
(3)按“ENTER”键开始实验。
当扭矩超过100%,屏幕显示“EEEE”,,此时应减小转速,或更换小转子;当扭矩低于10%时,应增大转速,或更换大转子。
(4)当示数稳定后记录数据,读取粘度、扭矩值等。
(5)实验结束后,按“ON/OFF”键关闭底座背面开关,清理实验仪器和实验台。
2、毛细管粘度计操作步骤(1)在内径符合要求的清洁干燥的毛细管粘度计的支管6上套上橡皮管,并用手指堵住管身7的管口,同时倒置粘度计将管身4插入待测石油产品中,然后利用吸耳球、水流泵或其他真空装置将液体吸到标线b,注意不要使管4、扩张部分2和3中的液体产生气泡或裂隙。
流体材料研究中的流动性分析
流体材料研究中的流动性分析引言流体材料研究是材料科学的重要分支之一,它涉及到各种液体和气体的性质研究及应用开发。
在流体材料研究中,流动性的分析是非常重要的,因为流动性直接影响着材料的加工、运输和应用性能。
本文将重点介绍流体材料研究中流动性分析的方法和技术,包括流体的黏度测量、流变学分析和计算流体力学模拟等。
一、流体的黏度测量黏度是流体材料流动性的量度,它描述了流体内部分子或分子团的内聚力和流动阻力。
黏度的测量对于流体材料的研究至关重要,它不仅可以用于判断流体的流动性,并且可以通过调整黏度来改变流体的流变性能。
在流体的黏度测量中,常用的方法包括:•粘度计法:通过测量流体在外力作用下流动的速度和阻力来计算流体的黏度。
常见的粘度计有柱体式粘度计、圆锥式粘度计和管流式粘度计等。
这些粘度计通过不同的原理来测量流体的黏度,具有测量范围广、精度高等特点。
•旋转粘度计法:通过测量流体在旋转圆柱或盘片上的剪切力和剪切速率的关系来计算流体的黏度。
旋转粘度计常用的有圆盘式粘度计、圆柱式粘度计和正交旋转粘度计等。
这些粘度计通过旋转试样和测量扭矩来得到流体的剪切应力和剪切速率,从而计算流体的黏度。
•时间-温度超越法:通过测量流体在不同温度下的粘度来得到流体的粘度随时间和温度的变化规律。
这种方法适用于高分子流体材料的研究,可以探究流体分子在不同温度下的转变和运动规律。
二、流变学分析流变学是研究流体变形和流动规律的学科,它是流体材料研究中重要的工具之一。
流变学分析可以揭示流体的流变性能、流变模型和流变参数等信息,为流体材料的设计和应用提供重要的参考。
在流变学分析中,常用的技术包括:•剪切流变学分析:通过施加剪切应力并测量剪切应变,来研究流体的流变性能。
剪切流变学分析可以通过剪切应力-剪切应变曲线来获取流体的应力-应变关系,进而得到流体的黏塑性、流变模型和流变参数等信息。
•拉伸流变学分析:通过施加拉伸应力并测量拉伸应变,来研究流体在拉伸条件下的流变性能。
钻井液流变性测定
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告实验日期:2011/4/26 成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:实验一钻井液流变性测定一 .实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的应用方法。
2. 掌握如何判断钻井液的流型及对应流变参数的计算方法。
3. 比较各流变模式与实际流变曲线的吻合程度,弄清各种模式的特点。
4. 掌握钻井液增粘剂及降粘剂对钻井液流变性的影响。
二.实验原理1. 旋转粘度计工作原理电动机带动外筒旋转时,通过被测液体作用于内筒上的一个转矩,使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。
根据牛顿内摩擦定律,一定剪功速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。
于是,对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。
2. 流变曲线类型、意义。
流变曲线是指流速梯度和剪切应力的关系曲线。
根据曲线的形式,它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。
为了计算任何剪切速率下的剪切应力,常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线,这样,只需要确定两个流变参数,就可以绘出泥浆的流变曲线。
牛顿模式反映的牛顿液体,其数学表达式为:τ =η·D宾汉模式反映的是塑性液体,其数学表达式为:τ =τ 0 +ηp·D指数模式反映的是假塑性流体,其数学表达式为:τ =K·D n 或 Lgτ =lgK + n·lgD卡森模式反映的是一种理想液体,其数学表达式为:τ1/2 =τ1/2 c +η1/2∞ .D1/2实际流变曲线与那一种流变模式更吻合,就把实际液体看成那种流型的流体。
三. 实验仪器及药品实验仪器:ZNN-D6 型旋转粘度计;高速搅拌器。
实验仪器使用要点:1.检查好仪器,要求;①刻度盘对零。
若不对零,可松开固定螺钉调零后在拧紧。
②检查同心度。
高速旋转时,外筒不得有偏摆。
③内筒底与杯距不低于1.3cm。
2.校正旋转粘度计①倒350m1 水于泥浆杯中,置于托盘上,上升托盘,使液面与外筒刻度线对齐,拧紧托盘手轮。
物理化学粘度法教案中的粘度与流体的流变性
物理化学粘度法教案中的粘度与流体的流变性粘度是物理化学中一个重要的参数,它描述了流体内部的内聚力和黏滞性。
粘度可以通过实验手段进行测量,常用的方法是粘度法。
本文将介绍物理化学粘度法教案中的粘度与流体的流变性。
一、粘度的定义与测量原理粘度是流体内部相对运动时的内聚力作用的表征,它反映了流体的阻力大小。
在物理化学中,粘度可以通过粘度计进行测量。
粘度计是一种测量流体粘度的设备,它利用流体的黏滞性来测定其粘度值。
常见的粘度计有旋转式粘度计和球式粘度计。
旋转式粘度计通过测量在不同的转速下旋转的转子与流体之间的摩擦力来计算粘度值。
球式粘度计则是通过测量流体中小球下落时受到的阻力来计算粘度值。
二、粘度与流体的流变性流体的流变性指的是流体在受外力作用下产生的变形行为。
不同的流体表现出不同的流变性,粘度是衡量流体流变性的重要指标。
1. 粘弹性流体粘弹性流体具有同时具备粘性和弹性的特点。
在外力作用下,粘弹性流体既能流动又能恢复原状。
典型的粘弹性流体是溶胶和凝胶体系。
2. 纯粘性流体(牛顿流体)纯粘性流体的粘度不随剪切应力的大小而改变,即流体的粘度与剪切速率无关。
常见的水和气体就是典型的纯粘性流体。
3. 塑性流体塑性流体是在一定剪切应力下才能产生流动的流体。
只有超过一定的剪切应力阈值,流体才能流动。
例如,巧克力、蜂蜜等。
4. 剪切稀化流体剪切稀化流体是指在外力作用下,流体的粘度会随着剪切速率的增加而减小的特殊流体。
典型的剪切稀化流体是淀粉浆料。
5. 剪切增稠流体剪切增稠流体是指在外力作用下,流体的粘度会随着剪切速率的增加而增加的特殊流体。
典型的剪切增稠流体是胶体体系。
三、粘度在实际应用中的意义粘度在工业生产和科学研究中具有广泛的应用。
下面列举了一些实际应用场景:1. 润滑剂的选择粘度是选择润滑剂的重要考虑因素之一。
不同设备和机械部件对润滑剂的要求不同,因此需要选择合适具有适当粘度的润滑剂。
2. 油漆涂料的流变性与施工性能油漆涂料的流变性能直接影响其施工性能和涂膜质量。
粘度法测定聚乙二醇实验报告
粘度法测定聚乙二醇实验报告目的:掌握粘度测量的方法及应用,熟悉聚乙二醇的粘度测量方法。
原理:粘度是流体内部存在的阻力,不同粘度的液体在相同的温度和相同的条件下,流动速度不同。
粘度测定是采用一个流体通过一定的管道或孔口时,所受到的阻力来测量流体内部存在的阻力大小和流体粘度的一种方法。
实验中采用 Ubbelohde 粘度计进行测量,该粘度计是通过让粘度试样流经 Ubbelohde 粘度计的毛细管,在同一温度下测试出流量的大小,从而得到粘度。
材料:聚乙二醇(PEG-400)、丙酮、乙酸乙酯、Ubbelohde 粘度计、定温水浴、移液器、天平、玻璃棒等。
实验步骤:1. 取适量聚乙二醇(PEG-400)、丙酮和乙酸乙酯称重,分别为2.5 g,加入三个干净的烧杯中。
3. 分别将三种试样倒入三个 Ubbelohde 粘度计中,Ubbelohde 粘度计液位高度应在20~30cm 之间。
4. 用定温水浴将三个 Ubbelohde 粘度计置于水浴中(温度应为25±0.1℃),恒温10min。
5. 将试样转移到粘度计的毛细管中,并打开闸门,计时器记录在规定时刻内粘度计中的液位变化。
6. 每组实验重复 3 次,并计算出平均值。
7. 将计算的数据填写入数据处理表格中,计算出相应的粘度值,并进行比较分析。
结果:分别测定了聚乙二醇在丙酮和乙酸乙酯溶剂中的粘度值,得到如下表格:| 试样 | 流量时间(s) | 测定粘度值(mPa·s) || ---- | ---- | ---- || 聚乙二醇+丙酮 | 69.6、69.7、69.8 | 58.29、58.32、58.35 || 聚乙二醇+乙酸乙酯 | 406.8、407.2、407.5 | 339.6、339.8、340.1 |由表格可知,聚乙二醇在丙酮中的粘度值要比在乙酸乙酯中的粘度值小得多,这是因为乙酸乙酯的极性较强,分子间作用力较大,在相同条件下容易形成氢键和范德华力,降低了分子的流动性。
液体黏度的测定-实验报告
液体黏度的测定-实验报告摘要:本实验利用了奥廷森旋转粘度计,研究了不同温度下的99%甲醇水溶液和60%甲醇水溶液的粘度值,结果表明随着温度升高,粘度值下降,但降幅逐渐减小。
通过实验数据的处理,得出了两种甲醇水溶液的阿雷尼斯流变方程,并比对了两种溶液的黏度值差异,得出了结论。
关键词:粘度、甲醇、奥廷森旋转粘度计、阿雷尼斯流变方程实验原理:液体黏度是指流体内摩擦阻力大小的量度,在化工、生物工程等领域中被广泛应用。
本实验中采用奥廷森旋转粘度计(Ostwald Viscometer)来测定两种不同浓度的甲醇水溶液的粘度。
奥廷森旋转粘度计利用了运动规律与流体黏度密切相关的萨斯塔拉流体运动原理。
其原理是,流体在两个平行的板间流动,这两个平板呈梯形,而液体从宽口处流入并从窄口出流,由此引起流体的切向剪切力,使粘度测得。
流体黏度的数值与液体流体作用力、剪极限值以及所在流体物性等因素都有关系。
在实验中还使用了阿雷尼斯流变方程以描绘液体在受力下的粘度变化,阿雷尼斯流变方程的表达式如下:η=K(γ₁˙)^n其中η为流体的黏度,γ₁˙为流体受到的剪切速率,K和n为流体的流变指数。
实验步骤:1. 准备两种不同浓度的甲醇水溶液,分别为99%的甲醇水溶液和60%的甲醇水溶液。
2. 在温度计器上测定实验室的室温。
3. 取一定量液体放入奥廷森旋转粘度计上方的液体周期管内。
4. 将周期管下端清洗干净,缓慢逆时针旋转期管,使周期管中的液体充分下降,观察液面的下降量和时间,记录初始读数和末端读数。
5. 通过所记录的液面下降的距离、时间、液体的密度和液体周期管的内径,计算出液体的粘度值。
6. 重复以上的实验步骤,记录不同温度下的粘度值。
实验结果:| | T/℃ | 99%甲醇水溶液 | 60%甲醇水溶液 || :--------: | :--: | :------------------: | :------------------: || 初始读数 | 25 | 0.448 | 1.147 || 2min | 35 | 0.439 | 1.047 || 2min | 45 | 0.423 | 0.934 || 2min | 55 | 0.406 | 0.827 |分析与讨论:在实验中,所使用的两种甲醇水溶液在不同温度下的粘度值随着温度升高而下降。
毛细管流变仪实验报告
毛细管流变仪实验报告
《毛细管流变仪实验报告》
实验目的:通过毛细管流变仪实验,探究不同溶液在毛细管内的流动特性,了
解流变学的基本原理。
实验原理:毛细管流变仪是一种用于测量流体流动性质的仪器,通过观察毛细
管内流体的流动情况,可以得出流体的粘度、流变特性等参数。
实验中,我们
将不同浓度的聚合物溶液注入毛细管中,通过观察溶液在毛细管内的流动情况,来研究溶液的流变特性。
实验步骤:
1. 将毛细管流变仪调整到适当的工作状态,保证仪器处于稳定状态。
2. 准备不同浓度的聚合物溶液,并将其注入毛细管内。
3. 观察溶液在毛细管内的流动情况,记录流动时间、流速等参数。
4. 根据实验数据,计算出溶液的粘度、流变指数等参数。
实验结果:通过实验我们得到了不同浓度的聚合物溶液在毛细管内的流动情况,发现随着浓度的增加,溶液的粘度也随之增加,流速减小。
通过对实验数据的
分析,我们得出了不同浓度的聚合物溶液的流变特性,了解了溶液的流动规律。
实验结论:毛细管流变仪实验为我们提供了一种直观的方法,来研究流体的流
变特性。
通过实验我们了解了不同浓度的聚合物溶液的流动规律,得出了溶液
的粘度、流变指数等参数,为我们深入理解流变学的基本原理提供了重要的实
验数据。
总结:毛细管流变仪实验为我们提供了一种直观的方法,来研究流体的流变特性。
通过实验我们了解了不同浓度的聚合物溶液的流动规律,得出了溶液的粘
度、流变指数等参数,为我们深入理解流变学的基本原理提供了重要的实验数据。
希望通过这次实验,我们能够更加深入地了解流变学的理论知识,为今后的科研工作提供有力的支持。
流动性的测定方法
流动性的测定方法
流动性的测定方法有多种,常见的有以下几种:
1. 粘度测定法:粘度是流体流动阻力的一种度量,可以通过测定流体在特定温度下通过试验装置的流动速度来确定。
常见的粘度测定方法有旋转式粘度计、滴定式粘度计等。
2. 流变性测定法:流变性是指物质在受力作用下产生的变形性质,可以通过测定物质在不同剪切速率下的应力-应变关系来确定。
常见的流变性测定方法有转式流变仪、剪切模式流变仪等。
3. 渗透性测定法:渗透性是指流体在固体介质中的渗透能力,可以通过测定流体在一定压力下通过孔隙介质的速率来确定。
常见的渗透性测定方法有渗透试验、渗透流速试验等。
4. 流速测定法:流速是指流体单位时间通过某一截面的体积或质量,可以通过测定单位时间内通过某一截面的流体量来确定。
常见的流速测定方法有流量计、涡街流量计等。
5. 温度变化测定法:流体的温度变化也可以间接反映其流动性,通常可以通过测定流体在温度变化条件下的流动速度来确定。
需要根据具体的流体性质和测定要求选择适当的方法进行测定。
粘度的测定实验报告
粘度的测定实验报告一、标题本实验报告旨在探究不同条件下液体的粘度特性,通过对多种液体的粘度进行测定,分析温度、压力、浓度等因素对液体粘度的影响。
通过对实验数据的整理与分析,以期深入了解液体粘度的变化规律及其在实际应用中的意义。
此外本实验报告还将讨论粘度测定实验的方法和步骤,以及实验结果的不确定性分析,为相关领域的研究提供参考依据。
二、摘要本实验报告旨在探究粘度的测定方法及实验结果分析,通过对实验原理的阐述,明确了粘度计测定法的基本原理和操作过程。
在实验过程中,采用了适当的实验步骤和操作方法,对样品的粘度进行了准确测定。
实验结果显示,所测样品在一定条件下的粘度值,为后续的数据分析和讨论提供了基础。
本实验报告还对实验过程中可能出现的误差来源进行了简要分析,并指出了实验过程中的注意事项和改进方向,以期提高实验的准确性和可靠性。
本实验对于理解流体性质、优化工艺流程以及产品质量控制等方面具有一定的参考价值。
三、内容概括本次实验报告的主题为《粘度的测定实验》。
本实验旨在通过一系列操作步骤,测定液体的粘度,了解其流动性及内部摩擦性质。
实验过程中采用了旋转粘度计这一核心设备,通过测量旋转液体所产生的剪切力及转速,从而计算出液体的粘度。
实验内容主要包括实验前的准备工作、实验操作过程以及实验结果分析。
在实验前我们进行了相关理论的学习,了解了粘度的概念、测定意义以及影响因素。
随后我们对实验设备进行了校准,准备了所需样品。
在操作过程中,我们严格按照操作规程进行,确保了实验数据的准确性。
通过对不同条件下液体粘度的测定,我们获得了丰富的实验数据。
实验结果方面,我们得到了液体的粘度值,并分析了粘度与温度、浓度等因素的关系。
通过对实验数据的处理与分析,我们发现液体的粘度随温度的升高而降低,随浓度的增大而增大。
此外我们还探讨了实验结果与理论预期的一致性,验证了实验方法的可靠性。
本实验的意义在于通过实际操作,使我们更加深入地理解了粘度的概念及测定方法,掌握了旋转粘度计的使用方法。
8.流变性参数的测定
(103)
du lg i n lg dr i i 1 i 1 lg K N
N N
(104)
7 非牛顿流体流变性参数的测定
利用广义牛顿内摩擦定律,近似考虑非牛顿流体的切应 力。对于旋转流动而言,其柱坐标下的切应力为:
du u dr r 将圆周速度公式u = rω 代入上式,整理得: d (86) r dr 考虑表观粘度的定义式(1),流速梯度(或称剪切速率)为: du d r (8于一定的粘度计而言,r1、r2和h为定值,故当测得Ω1、 Ω2和相应的M1、M2后,根据式(100)和式(101)即可计算出ηp 和τ0。
7 非牛顿流体流变性参数的测定
(5) 幂律流体流变性的测定
在旋转粘度计中,幂律流体的流变方程为 n d u K dr 两边取对数,得: du (102) lg n lg lg K dr 以 lg(du/dr) 为横坐标,以 lgτ 为纵坐标时,上式是一直
由于假定了整个间隙的切应力和流速梯度都是常数,表 观粘度的计算会有一定的误差,误差值可根据两个圆筒间隙 的大小进行估算。
7 非牛顿流体流变性参数的测定
(4) 塑性流体流变性的测定 考虑塑性流体的流变方程:
du 0 p dr 此时的流速梯度函数为 0 du f ( ) dr p
根据幂律流体结构流的Q与Δp关系 pR4 4 r0 Q 1 8L p 3 R 考虑到流核半径 2 L 0
r0 p
Q~Δp关系可写成
R 4 Q 8 L p
L 0 8 p 3 R
(81)
分别将Q1、Δp1及Q2、Δp2代入上式,并将两式相减后,得 R 4 Q 2 Q1 ( p 2 p 1 ) 8 L p
胶体化学教案中的胶体的流变性与粘度特性
胶体化学教案中的胶体的流变性与粘度特性胶体化学是一门研究胶体体系的科学,它涉及到物理、化学、材料科学等多个学科领域。
在胶体化学的教学过程中,理解胶体的流变性和粘度特性是非常重要的。
本文将针对胶体在流变学和粘度方面的特性进行分析和讨论。
一、胶体的流变学特性流变学是研究物质变形和流动的科学,而胶体作为一种介于溶液和悬浮液之间的体系,具有其特殊的流变学特性。
1. 过渡频率与弹性模量胶体的过渡频率是指胶体转变为固体的频率范围。
在低频情况下,胶体表现出液体的流体特性,而在高频情况下则表现为固体的弹性特性。
弹性模量是衡量胶体固态特性的重要参数,它反映了胶体在受力下的变形程度。
过渡频率与弹性模量的测试可以通过动态力学分析仪进行。
2. 剪切应力与剪切应变剪切应力是指胶体在受到外力作用下产生的剪切变形所需的力。
而剪切应变则是胶体单位长度内的剪切变形。
胶体的剪切应力与剪切应变之间的关系可以用流变学模型来描述,常见的流变学模型包括牛顿流体模型、受限变形模型等。
3. 流动类型胶体的流动类型可以分为牛顿流体和非牛顿流体两种。
牛顿流体是指胶体的流动速率与施加的剪切应力成正比,流动规律符合牛顿定律。
而非牛顿流体则包括剪切稀化流体和剪切增稠流体。
剪切稀化流体在剪切条件下表现出阻力减小的特性,而剪切增稠流体则表现为阻力增加的特性。
二、胶体的粘度特性胶体的粘度是指胶体在受力作用下阻碍流动的程度。
胶体的粘度直接影响到其在实际应用中的流动性能。
1. 粘度的测定方法常见的胶体粘度测定方法包括旋转粘度计法、滴定法和流淌法等。
旋转粘度计法是通过测量胶体在旋转器转动下的扭矩和转速来计算粘度值,滴定法是通过滴定器滴入胶体溶液的滴数和时间来计算粘度值,流淌法是通过测量胶体溶液从容器中流出所需的时间来计算粘度值。
2. 粘度与浓度的关系胶体的浓度对其粘度有重要影响。
在胶体浓度低时,胶体颗粒之间的相互作用力较小,流动性较好,粘度较低;而在浓度较高时,胶体颗粒之间的相互作用力增大,流动性变差,粘度增加。
黏度的测量实验报告
黏度的测量实验报告《黏度的测量实验报告》摘要:本实验通过使用旋转粘度计和流变仪两种仪器,对不同溶液和物质的黏度进行了测量。
实验结果表明,不同溶液和物质的黏度差异较大,且受温度、压力等因素的影响较大。
通过本实验,我们对黏度的测量方法和影响因素有了更深入的了解。
引言:黏度是液体或气体流动阻力的度量,是衡量流体流动性能的重要参数。
黏度的测量对于工业生产、科学研究等领域具有重要意义。
本实验旨在通过使用旋转粘度计和流变仪两种仪器,对不同溶液和物质的黏度进行测量,探讨其测量方法和影响因素。
实验方法:1. 使用旋转粘度计对不同溶液的黏度进行测量。
首先将待测溶液倒入旋转粘度计的容器中,然后将旋转粘度计插入溶液中,并设置合适的转速,记录下读数。
2. 使用流变仪对不同物质的黏度进行测量。
将待测物质放入流变仪的测试槽中,设置相应的测试参数,如温度、压力等,然后进行测试并记录结果。
实验结果:通过实验测量,得到了不同溶液和物质的黏度数据。
实验结果表明,不同溶液和物质的黏度差异较大,且受温度、压力等因素的影响较大。
例如,高温下溶液的黏度通常较低,而高压下物质的黏度通常较高。
讨论:黏度的测量受到多种因素的影响,如温度、压力、溶质浓度等。
因此,在实际应用中需要综合考虑这些因素,并选择合适的测量方法和仪器。
此外,黏度的测量对于工业生产、科学研究等领域具有重要意义,可以帮助人们更好地理解和控制流体的流动性能。
结论:通过本实验,我们对黏度的测量方法和影响因素有了更深入的了解。
黏度的测量是一项重要的实验技术,对于工业生产、科学研究等领域具有重要意义。
希望通过本实验的学习,能够更好地应用黏度的测量技术,为相关领域的发展做出贡献。
粘度测定方法
粘度测定方法粘度是液体流动阻力的度量,通常用来描述液体的黏稠度。
在工业生产和科学研究中,粘度测定是一项非常重要的实验,它可以帮助我们了解液体的流动特性,从而指导生产和改进产品质量。
本文将介绍几种常见的粘度测定方法,希望能对您有所帮助。
一、旋转粘度计法。
旋转粘度计是一种常见的粘度测定仪器,它通过旋转测量头部分在液体中的阻力来确定液体的粘度。
使用旋转粘度计进行测定时,首先需要将测量头浸入被测液体中,然后以一定的角速度旋转测量头,通过测量头所受到的扭矩来计算出液体的粘度。
这种方法简单易行,适用于各种类型的液体。
二、滴定法。
滴定法是一种通过控制液体滴落速度来测定粘度的方法。
使用这种方法时,需要将被测液体装入滴定管中,然后通过控制滴定管的开口大小和液体的流速来确定液体的粘度。
滴定法对实验条件要求较高,但在一些特定的情况下,可以得到较为准确的结果。
三、旋转流变仪法。
旋转流变仪是一种专门用于测定流体粘度的仪器,它通过在不同的剪切速率下测量流体的应力来确定流体的粘度。
使用旋转流变仪进行测定时,可以得到流体在不同剪切速率下的粘度值,从而更加全面地了解流体的流变特性。
这种方法适用于各种类型的流体,是一种较为准确的粘度测定方法。
四、管道流动法。
管道流动法是一种通过测量流体在管道中流动的阻力来确定流体粘度的方法。
使用这种方法时,需要将被测液体从一端输入管道,通过测量管道中的压力差和流速来计算出流体的粘度。
管道流动法适用于大流量的液体,可以在实际工程中得到较为准确的结果。
总结。
粘度测定是一项重要的实验工作,它可以帮助我们了解流体的流动特性,指导生产和改进产品质量。
本文介绍了几种常见的粘度测定方法,包括旋转粘度计法、滴定法、旋转流变仪法和管道流动法。
希望这些方法能对您有所帮助,同时也希望大家在进行粘度测定时能够注意实验安全,确保实验顺利进行。
流变学实验流变仪测动态粘度
流变学实验--流变仪测动态粘度————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ聚合物熔体动态粘度的测试胡圣飞编一实验目的1.了解旋转流变仪的基本结构、工作原理。
2.掌握采用旋转流变仪测量聚合物的动态粘度的方法。
二实验仪器TA旋转流变仪(型号:DHR-2)、强制空气加热炉(ETC)、空气压缩机、循环泵槽铜铲、铜刷三实验材料高密度聚乙烯圆片(直径2.5mm,厚度1-2mm)四实验原理聚合物受外力作用时,会发生流动与变形,产生内应力。
流变学所研究的就是流动、变形与应力间的关系。
旋转流变仪是现代流变仪中的重要组成部分,它们依靠旋转运动来产生简单剪切流动,可以用来快速确定材料的粘性、弹性等各方面的流变性能。
旋转流变仪一般是通过一对夹具的相对运动来产生流动的。
引入流动的方法有两种:一种是驱动一个夹具,测量产生的力矩,这种方法最早是由Couette在1888年提出的,也称为应变控制型,即控制施加的应变,测量产生的应力;另一种是施加一定的力矩,测量产生的旋转速度,它是由Searle于1912年提出的,也称为应力控制型,即控制世界的应力,测量产生的应变。
实际用于粘度等流变性能测量的几何结构有同轴圆筒(Couette)(见图1)、锥板(见图2)和平行板(见图3)等。
本实验主要介绍平行板结构的基本工作原理。
图错误!未定义书签。
同轴圆筒结构示意图图2 锥板结构示意图图3 平行板结构示意图平行板主要用来测量熔体流变性能。
平行板主要的优点在于(Collyeretal. 1988,Macosko1994):①平行板间的距离可以调节到很小。
小的间距抑制了二次流动,减少了惯性矫正,并通过更好的传热减少了热效应。
综合这些因素使得平行板结构可以在更高的剪切速率下使用。
②平行板结构可以更方便地安装光学设备和施加电磁场。
③在一些研究中,剪切速率是一个重要的独立变量。
粘度测量实验注意事项及操作规程
粘度测量实验注意事项及操作规程
1、打开恒温水域,设定需要的温度值,等到温度达到设定值后开
始粘度检测,
2、粘度计仪器一定要保持水平状态
3、选择相应的转子,转子放入样品中时要避免产生气泡,否则测
量出的粘度值会降低,避免的方法是将转子倾斜的放入样品中,然后再安装转子,转子不能碰到杯壁和杯底,被测量的样品必
须没过规定的刻度。
4、再测量不同的样品时,必须保持转子的清洁和干燥,,如果转子
残留有其它样品或清洁后残留的水,就会影响测量的准确度5、酸性(PH)最大不能超过2,如果酸性过大应选用特殊转子,
使用ULA时要确定好样品量(只需16ml)
6、连接转子时要用左手轻轻托起并捏住心轴(主机上),右手旋转
转子,这样操作是为了保护机身内的心轴和游丝,这样可以延
长仪器的使用寿命
7、取值要在数值比较稳定时,否则取得的数值会存在较大的误差
8、选择转子时,要看被测量的样品的粘度和几号转子的测量范围
最接近,就选几号。
9、根据测定的粘度范围选择粘度标准液,并在每次使用粘度计或
流变仪前对仪器进行验证,或定期校验,以保证测量的准确性。
BROOKFIELD可提供各粘度范围的符合牛顿流体性质的硅油
或油类标准品,精度±1%,粘度标准液的建议使用期限为自开
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中国石油大学油层物理实验报告
实验日期: 2014.10.8 成绩:
班级: 石工12-7班 学号: 12021307 姓名: 李东杰 教师: 付帅师 同组者: 李威昌 吴志勇
流体粘度及流变性测定实验
一、实验目的
1.学会旋转粘度计使用方法,测定脱气原油在不同温度和剪切速度下的粘度;
2
.掌握粘度随温度变化的规律。
二、实验原理
1.毛细管粘度法
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τ与速度梯度的比值,即:μ=τ/(dv/dy) 式中 μ——液体的动力粘度,Pa •s τ——剪切应力,N/m ²;
dv/dy ——相距为dy 的两液层间的速度梯度,1/s 。
当式(2-3-1)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: 1 mPa •s=0.001Pa •s 1P=100cP(厘泊) 1cP=1 mPa •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m ²/s,在CGS 制单位下为cm ²/s 。
2、旋转式粘度计法
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,液体会产生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;反之,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,可得出被测液体的粘度。
三、实验流程
四、实验操作步骤
<1>、毛细管粘度计法 :
测定石油产品的动力粘度时所用的主要仪器为毛细管粘度计,测定动力粘度初用毛细管粘度计外,还需要用带透明壁或装有观察孔的恒温浴,其水面高度不小于180mm ,容积不小于2L ,并附带自动搅拌器和一种能准确调节温度的电热装置(最好同时采用温度调节器)。
除此之外,需要用的其它测试仪器有:温度计,分度为0.1℃,范围为0~50℃或50~100℃ ;秒表,用于计量液体在粘度计中的下落时间;比重计,用于测定液体的密度
<2>、旋转式粘度计法:
1.将脱气原油置于直径不小于70mm ,高度不低于125mm 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。
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,调整转子在原油中的高度,直至转子的液面标志(凹槽中部)和液面相平为至。
6.选择好转子和转速档位后,按“确定”键,转子开始旋转,仪器开始进行测量。
五、实验数据处理
1.毛细管粘度法:
编号:25 φ:0.8 C :0.03375 ρ:0.8385g/cm 3 t 1=153.1 s t 2=151.2 s t 3=152.1 s t 4=151.9 s
t =(t 1+ t 2+ t 3+ t 4)÷4=152.1 s
t C ρμ= =1.15203375.08385.0⨯⨯=4.304 mPa ·s
2、旋转式粘度计法
表1 液体粘度及流变性测定原始记录
由图可得随温度升高,粘度值降低的很快,说明粘度受温度影响很大。
因为温度升高,分子间距离增大,同时分子热运动速度增大,分子间引力减小,粘度降低。
热力采油利用升高温度进而大幅度降低原油粘度原理来提高采收率。
六、小结
通过这次实验,我学会了旋转粘度计的使用方法,并且能够测定脱气原油在
不同温度和剪切速度下的粘度,从而掌握粘度随温度变化的规律。
这次实验温度
跨度约为10度左右,要注意通过热水循环来调节原油温度,加热一定要充分。
通过与同学之间的合作,我们小组较顺利的完成了实验,感觉收获颇丰。
最后感
谢老师的详细讲解和悉心指导。