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中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心《渗流物理实验》系列教学课件岩石润湿性测定实验主讲：张俨彬中国石油大学(华东)石油工程实验教学中心目录实验目的测量原理实验仪器实验步骤实验结果及要求1、了解光学投影法测定岩石润湿角的原理及方法；2、了解界面张力的测定原理及方法；3、加深对岩石润湿性、界面张力的认。一.实验目的1、光学投影法测定岩石润湿角液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h和它与岩石接触处的长度D，按下式计算润湿角θ：投影法测润湿角示意图

式中,θ—润湿角，°；

h—液滴高度，mm；

D—液滴和固体表面接触的弦长，mm。

二.测量原理2、悬滴法测定液滴界面张力

悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2mN/m。液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像,测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力：—界面张力，mN/m；—待测两相流体的密度，g/cm3；

—两相待测试样的密度差，g/cm3；

式中，—实际液滴的最大水平直径，cm；

—从液滴底部算起，高度为高度处液滴的直径，cm；

—液滴高度处的直径与最大直径的比值；—液滴形态的修正值，由查表得到。气泡或液滴放大图

图2悬滴法测界面张力示意图三．实验仪器HARKE-SPCA接触角测定仪

四．实验步骤

1、打开电源开关。2、顺时针旋转仪器后面的光源旋钮，光源亮度逐渐增强。3、打开接触角软件图标，开启视频。4、调整滴液针头：先向下移动滴液针头，停在变倍显微镜水平线以下的位置，然后旋转固定在上下移动器上的水平移动旋钮，左右调整针头，当软件图像显示窗口出现针头虚影时停止。5、调整调焦手轮，直到图像清晰。6、将显微镜放大倍数调整到1.5倍。7、将吸液管吸满液体安装在固定夹上。旋转测微头，液体将缓缓流出，形成液滴。8、用脱脂巾擦干针头上的液体，再在工作台上放置被测的固体试样。9、点击配置栏，在试验设置对话框，在相关栏添入相关数值。10、上升移动工作台至界面上红色水平线的下方（1mm左右），见图1。11、旋转测微头，当针头流出大约3～5ul左右的液体时停止。12、旋转工作台升降手轮，使试样表面接触液滴，然后下降一点。液滴显示在视窗内，见图2。13、点击开始试验绿色三角形图标，试验将按照设置的时间间隔自动拍摄图像，直至完毕。14、关闭视频，点击软件界面下面的电影图片任意一张，图片将显示在大窗口中，见图3。图1

图2

图3

1、用下列4种不同的方法确定水-空气界面或油-水界面接触角的大小，并记录：（1）切线法（2）高宽法（3）圆环法（4）基线圆环法2

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