六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线及常用API仪器的使用.doc

六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线及常用API仪器的使用一 .实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的应用方法。2. 掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法。3.比较宾汉模式、指数模式及卡森模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特点。4. 掌握常用API 泥浆仪器的使用和校正方法；5. 掌握现场测试泥浆性能的标准方法。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：=D宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：=0 +pD指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：=KD n 或 Lg=lgK + nlgD卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：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。3. 在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，泥浆通过滤失介质发生滤失。三.实验仪器ZNN-D6型旋转粘度计；高速搅拌器；秒表一只；500ml、1000ml 泥浆杯各一个；PH 试纸一盒；20ml 量筒2 个，待测泥浆1000ml四.实验仪器使用要点1.检查好仪器，要求；刻度盘对零。若不对零，可松开固定螺钉调零后在拧紧。检查同心度。高速旋转时，外筒不得有偏摆。内筒底与杯距不低于1.3cm。2.校正旋转粘度计倒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。迅速从高速到低速依次测量。待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的稳定读数.要求： 600=2.0格, 300=1.0格。3.把水换成待测泥浆，重复2.4.继续测量静切力，方法是在600下搅1分钟，然后将旋钮转到3位置，把电源关上，静等1分钟后启动之，注意读取刻盘的最大值。再重新在600下搅1分钟，用同样的方法读取静置10分钟3下的最大值。 s=0.53 Pa.5.实验后，关闭电源，倒出泥浆，洗净内、 外筒，擦干装好。注意：停转后，由于静切力作用，刻度盘可能不回零，此时不需要再调零。五.实验步骤1、熟悉旋转粘度计的使用方法。2.检查和校正旋转粘度计。3.测量泥浆在各剪切速率下的剪切应力和1分钟、10分钟的切力（s1和s10）六.实验数据处理剪切速率D与粘度计转速n对应关系：D=1.703n泥浆剪切应力与粘度计读数对应关系：=0.511 .a= 600 （mPa.s）； p= 600 - 300 （mPa.s）0=0.511(2 300- 600) (Pa)（1）六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线表1 “六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线”数据记录及处理表转速n/rmp60030020010063读数/格24.019.018.516.514.011.2剪切速率D/s1022511340170105剪切应力/Pa12.39.79.58.47.25.7 图1 泥浆的流变曲线分析： 由原始数据所画曲线与添加的趋势曲线相近，可以判定该流变曲线为宾汉模式。（2）静切力测定：s1=s10 =0.53=0.516.0=8pa可见静切