粘度测量原理与方法.doc

粘度测量原理与方法本文由linanzhezb贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 维普资讯 第 2 卷 第 6期 7 20 06年 6月 煤 矿 机 械 V0 . 7 o. 】2 N 6 C a ie Ma hn l o lM n c ie Jl. 2 6 II 00 l 文 章 编 号 :03 74 20 )617. 10 . 9 (06 0.0 1 2 0 0 粘度 测 量 原 理 与 方 法 杜 忠 选 .胡亚 非 .张 始 斋 ( 国矿 业 大 学 机 电 学 院 ,江 苏 徐 州 2 10 ) 中 2 08 摘 要 :粘度是表 征 流体性 质 的一个 重要 物理 量 .它 的测 量在 石 油 , 工 , 化 医学 , 国防和 煤 炭 等 国民经济 中发挥 着越 来越 重要 的作 用 .主要分 析 了管流 法, 落球 法 , 圆盘 法 的测 量原 理 , 并对 各 种 测量 方法及 应 用范 围予 以介 绍 . 关键 词 :粘度 测量 ;管流 法 ;落球 法 ;圆盘 法 中 图号 :T 86 H 3 文献 标识 码 :A Prn i lsa d M eho s o s o i e s r m e t i cp e n t d fVic st M a u e n y DU h n Z o gX a U n.HU Yaf i HANG h z a e .Z Si l i l ( ahnr n l tcC l g f h aM n n e i f c nea dT c nl y X zo 2 0 8 C i ) M c i ya dEe r o eeo C i ieU i r t o i c e h o g - uh u2 10 . hl e ci l n v sy S e n o 1 a Absr c : so i s a mp ra tp yia a u e o u d n tr Isme u e n ly r mp ra t t a t Vic st i n i o tn h sc lme s r ff i au e t a r me tp a sa moe i o tn y l s . rl n p t lu ,c e sr n u t ,n t n ld f n e.me ia n u t o n u ty M an ya ay e a oe i er e m o h mity id sr y ai a ee c o d c id sr c a id sr l y l il n lz sle . . s rme tp i cpe f t b fo n , b l d p i g, p ae r tt g, a d as ito c s u e n rn il s o u e l wi g l a o r pn lt o ai n n lo nrdu e me s rme t aue n meh d d a p iain stain . t o sa p lc t i t s n o u o K e r s vs o i au e n ;t b o n y wo d : ic st me s r me t u e f wig;b l - r p i g pae r tt g y l l a - d p n ; lt oai o n 0 引 言 实际 流体都 是有 粘性 的 .流 体的粘性 是 流体微 团问发生 相对 滑 移 时产 生 切 向 阻力 的性质 , 是流 体 抵抗剪切 变形 的 能力 或 属 性 , 只 有在 相 对 运动 的 且 情况下 , 才会 表现 出来 . 流体 的 粘度 不 能直 接 测量 , 它们 的数 值 往往 是 通过测量 与其 有关 的物 理 量 , 由有关 方 程 进行 计 再 算而得 到 的. 目前 , 粘度 测量 的 方法 有很 多种 , 常 最 用 的方法 有 管 流法 , 球 法 , 落 圆盘 法 , 动法 等 .本 振 文主要 介绍 管流 法 , 球法 , 盘法 的 测量 原 理 . 落 圆 并 且针对 不 同的测量 方法适 当说 明了应 用 范 围.文 中 研究对 象是 牛顿 流体 . 1 管流法 如图 1流 体在半 径为 R的 圆管 内层流 流动 . , 取 错误 时 , 触发 O Cm 事 件 ,o m vn 属 性 的值 将 nom Cm Eet 将被 改变 , 用 程序 检 查 Cm Eet 性 值并 作 出 应 o m vn 属 相应 的反应 . 4 结 语 半径 为 r长 度 为 d , 圆 柱 体作 为 分 析 对 象 , 圆 z的 在 柱体 两端 面总压 力和 圆柱侧 面 的粘 滞力 作 用下处 于 平衡 状态 . 则 图 1 臂 流 法 Fi 1 Tu g. be no ng w 兀 rP一兀 P+d ) r l r( p 一2t d =0 r 化简 得 rd P 一 根据 牛顿 内摩 擦定 律 度上 提高 了现 有加工 制造应 对 市场 需求 的 能力 . 参考文献 : 1冯显英 . 基于 V B的开放式数控系统实时性 分析 与研究 山东 J. 大 学 学 报 ,03 3( )3738 20 ,34 :7 7. 由P c机处理 非 实 时部 分 , 时控 制 由插 入 P 实 c 机扩展 槽 中的运 动 控 制板 来 承 担 , 这种 控 制 方式 是 目前 比较 现 实 而 有 效 的 实 现 开 放 式 数 控 系统 的途 径 .这种 方 法 能 够借 助 所 插 入 控 制 板 的可 编 程 能 力, 实现对 系统 核心 的部分 定制 , 由于控 制板 所采用 2 王永章 . 机床的数字控制技术 哈尔 滨 : M . 哈尔滨 工业大 学出版 社 ,95 19 . 3龙佑喜 . 开放式数控 系统技 术研究 与实 现 兵 工 自动化 .03 J, 20 . 2 ( )2 2 1 :93 . 1 I r r . pn y e r ic r m d a r o i f oo n 4 Ad E 1 O e s t a het e oul o k r tnad N a o sm ct u a t l to m i m c n g r e ot l J .A M r s t n O eh r i , ah i o s cn o S E T n cos n M ea o c in p c s r a a i tn s 20 5 3 :8 2 1 00,( )2 1 9 . 的专用 数控 技术 已非 常成 熟 和 性 能稳 定 , 因此这 样 架构 出来 的数控 系 统应 用在 数 控 研齿 机 上 , 系统 使 信 息处理 能力增 强 , 开放程 度提 高 , 动轨迹 控制精 运 确, 通用 性 好 , 既具 有 前 端 P c机 的柔 性 , 具 有原 又 来 专用 C C系统 的稳 定 性 和 可 靠 性 .还 从 很 大 程 N 作者简介:杨宏斌 (96一)河 南洛阳人, 16 . 河南 科技大 学机电工 程学院副教授 , 士, 博 主要研究方向为先进机械传动件 . 收 稿 日期 :051.9 20 2 1 维普资讯 17 02 d 粘度 测量原 理 与方法 杜忠 选 , 等 筮 2. 鱼 7 鲞箜 塑 m n g 了 g P n4兀 3 所 以 d, 一 d d t r丽 r = p () 1 _ 当r =R, =0 对式 ( ) , 1 进行 积 分 , 得 t 7= a 一 d f d d () 2 如此反 复计算 直 到满足 精度 .落球法 一般适 用 于 牯度较 大且 透 明 流 体 .有 实 验证 明 , 当小 球 直 径 较 小 时 , e , 验 测得 的收尾 速 度 与根 据 公 式 计 R 1时 , 着 如 的增 大 , 验 测得 的结 果 与 实 际 e 随 实 从 (可 看 ,为 位 度 圆 中 等于 6czr 式2 以 出等 单 长 上 管 流 ) r v. t 体 的压差 , 管 中 的速 度 与 r 一 次 函数 , 此 圆 成 因 在测 量 中 , 以根 据 U形 管 测 出 圆管 两 端 的压 差 , 可 然后 用皮 托管 测 出不 同半 径 r 的速 度 数 据 , 处 就 可 以在 r 坐标 系上 得 出一 条 直 线 , 直线 的斜 率 , 结果越差越大 , 因是 当 R I 粘滞阻力不 再 原 e 时, 的绝 对值 I I 1 d =2 e C 而 到 , 也 t, 得 =l器 可 从 a dz _ l6 f. l o 围 2 落 球 法 Fi . B l d r pn g2 al op ig 以根据最d- 乘法计算 出最终粘度值 . x 2 落 球法 质 量为 m, 径 为 r的小 球 , 密 度 为 p 粘度 半 在 , 为 的 流 体 中下 落 时 , 用 在 小 球 上 的力 有 重 力 作 m 浮 力 P 1兀 流体 的粘 滞 阻力 6cv.根 据 g g 4 r, rz tr 牛 顿第 二定 律 t r= g 一P 了 r 6兀 7 dv g 4兀 3 m g g P 一 兀 n n了兀 . m 3 圆盘法 一 块直径 为 d的 圆盘水 平 地 放在 厚 度 为 h 粘 , 度 为 的流 体上 , 用力 矩 驱 动 圆盘 以每分 钟 n转 的转速 转动 .根据 牛顿 内摩擦 定 律 , 擦 阻力 摩 () 3 F= / h= 因此 小 球 的运 动 情 况是 这 样 的 : 从静 止 开 始逐 渐加 速 , 并且 随 着 t增加 , 速度 增 大 , 力逐 渐增 阻 式 中 接触 面积 , = d ; 大, 当速度 达到某 一 定 值 时 , 力 等 于 浮力 和粘 重 滞 阻力 之 和 , 球开 始匀 速直线 下 落 , 时小球 的下 小 此 落速度 称 之为 收尾速 度 . 变 形式 ( ) 并 经 积分后 , 3, 得速 度 t=t ( 一e ) 7 7 1 . 4 1 r 其中, r ,- p n a g g 其中 .: , 圆盘转 速 , = . . 从而 M =儿 = F d = : ri M , * = ,a = ,. : 堕 对 于 圆盘 法来 说 , 一般 圆盘 直 径 d 转 速 n 流 , , 再 次积 分 , 小球 下落 的位移 s 7 t L 1) =t ( +- e 一一 - 当 I = : 口 O兀 时 , =0997 很 接近 t t . t 7 9 , 7 . . 一 体厚 度 h为 已知 参 数 , 只要 测 出力 矩 , 可 计 算 就 出流 体的粘度 , 矩 的测 量通 常 是 采 用 控 制转 速 测 力 量力 矩 的方 法 . 总之 , 测量 流体 的粘 度 之 前 先 了解 流 体 的性 在 质 和 粘度 的大概范 围 , 根据 实验 条件 , 然后 再选 择适 当 的方法 , 样才 能获 得 流体 的准确 粘度 . 这 参考文献 : 珑 . 2 1孔 3程流体力学 北京 : M. 中国电力出版社. 0 1 20 . 2 陈惠钊 . 牯度测量和应用 中国计量 .983 :5 4 . J. 1 ( )4 6 9 3 张兆钧 . 用落球法测量 试验 中小球 下落速 度的辨析 物 理 J. 实 验 .95 s :9 19 ( ) 1920 0. 此 时 , 球下 落 的距 离 小 : L ( o+. ) 6+e , 一 如 图 2 小球 在经 过 s , = ( 6+e 后 做 匀速 .)