ВИСКОЗИМЕТРИЯ


ВИСКОЗИМЕТРИЯ

(от лат. viscosus - клейкий, вязкий и греч. metred - измеряю), совокупность методов измерения вязкости жидкостей и газов. При абс. измерениях проводят независимые параллельные определения касательного напряжения 1073-30.jpgи скорости сдвига 1073-31.jpg при течении исследуемой среды; вязкость 1073-32.jpgвычисляют по ф-ле 1073-33.jpg При относит. измерениях результаты определения параметра, зависящего от вязкости, сравнивают с результатом, полученным при аналогичной процедуре определения того же параметра для жидкости (или газа) известной вязкости. В случае неньютоновских жидкостей определяемая величина 1073-34.jpg наз. эффективной или кажущейся вязкостью (т. к. она зависит от 1073-35.jpg и 1073-36.jpg). При этом измерения необходимо выполнять при разл. скоростях деформации. Ниж. предела изменения скорости не существует; верх. предел связан с возникновением неустойчивости потока, напр. для маловязких сред - с появлением инерц. турбулентности, для полимерных систем - с упругими деформациями.

В. основывается на двух эксперим. принципах: измеряется сопротивление движению, обусловленное вязкостью среды, либо при протекании исследуемого в-ва в канале той или иной геометрич. формы, либо при движении твердого тела в среде, вязкость к-рой определяют. наиб. распространены капиллярная, ротационная, вибрационная В., метод падающего шарика, пенетрация и пластометрия.

В капиллярной В. измеряют перепад давления 1073-37.jpg между концами капилляра и соответствующую объемную скорость истечения Q при ламинарном течении исследуемой жидкости через капиллярный канал длиной L c известной и постоянной формой поперечного сечения. Обычно применяют цилиндрич. трубку с внутр. радиусом R. Вязкость рассчитывают по ф-ле Гагена - Пуазейля:1073-38.jpg1073-39.jpg . Реже используется плоскощелевой канал шириной bи высотой 1073-40.jpg; тогда 1073-41.jpg , Для ньютоновской жидкости 1073-42.jpg= const и, следовательно,1073-43.jpg= const; для неньютоновской жидкости эффективная вязкость зависит от условий эксперимента. Обычно измеряют Qпри 1073-44.jpg = const (метод постоянного давления) либо 1073-45.jpg при Q =const (метод постоянного расхода), хотя есть приборы, в к-рых в ходе эксперимента непрерывно изменяется как 1073-46.jpg , так и Q. При измерении вязкости газов учитывают изменение давления вдоль капилляра (в случае практически несжимаемых жидкостей влиянием давления можно пренебречь).

Часто используют вариант капиллярной В., в к-ром характеристикой вязкости служит продолжительность истечения определенного (стандартизованного) объема жидкости под действием собственного веса через калиброванный капилляр. С помощью этого метода определяют вязкость нефтепродуктов, молекулярную массу полимеров и т. д. Поскольку сопротивление протеканию среды по капилляру зависит не только от ее вязкости, в ф-лы, используемые для расчета 1073-47.jpg, вводят поправки, к-рые учитывают возможные погрешности, связанные, напр., с изменением кинетич. энергии струи, с накоплением упругой энергии, разогревом системы.

В ротационной В. измеряют крутящий момент М и угловую скорость вращения 1073-48.jpg В одном из осн. вариантов метода слой исследуемой жидкости высотой Н находится между двумя коаксиальными цилиндрами с внутр. радиусами Ri и о (Ri < Ro )к-рые вращаются один относительно другого. Вязкость вычисляется по ф-ле Маргулеса:1073-49.jpg , где 1073-50.jpg<=R0 /Ri. > Обычно зазор между цилиндрами мал [(R0 Ч Ri)/R01073-51.jpg1], что обеспечивает однородность условий деформирования в исследуемом образце. В этом осн. преимущество ротационной В. перед капиллярной, поскольку в капилляре неизбежно распределение скоростей и напряжений по радиусу канала. Если наружный цилиндр отсутствует 1073-52.jpg , вязкость вычисляют по ф-ле:1073-53.jpg. Образец можно помещать также между конусом и плоскостью, между двумя конусами или сферами. Для ньютоновских жидкостей 1073-54.jpg= const. При расчете 1073-55.jpgвводят всевозможные поправки, в первую очередь на краевые эффекты.

Вибрационная В. основана на измерении сопротивления колебательному (с постоянной частотой) движению тела в исследуемой среде. Часто определяют скорость затухания колебаний (или интенсивность поглощения энергии колебаний). Этот метод особенно удобен для измерения вязкости расплавов металлов и солей при высоких т-рах и других сред, в к-рых колебания затухают сравнительно медленно.

В лаб. практике распространен простой метод падающего шарика, основанный на измерении скорости Uравномерного падения шарика в исследуемой среде. Вязкость вычисляют по ф-ле Стокса:1073-56.jpg где l и 2-> соотв. плотности материала, из к-рого изготовлен шарик, и среды, R- радиус шарика,1073-57.jpg -ускорение своб. падения. При этом необходимо вводить поправки на инерц. эффект и на влияние стенок сосуда, в к-ром производятся измерения. В разл. вариантах этого метода вместо шарика используют тела иной формы (напр., цилиндр), исследуют не своб. падение, а скатывание шарика по стенке цилиндрич. трубки (относит. метод). Метод особенно удобен для измерения вязкости под давлением.

Для измерения вязкости высоковязких сред применяют методы пенетрации и пластометрии. В первом случае в среду вдавливают твердое тело (напр., конус, цилиндр, сферу) и по скорости его движения или величине приложенного усилия судят о вязкости. В методах второй группы исследуют: сдвиговое течение жидкости между двумя плоскопараллельными пластинками, смещающимися одна параллельно другой; растекание жидкости при сдавливании двух плоскопараллельных пластинок ("сжимающие пластометры"); т. наз. телескопич. сдвиг, состоящий в том, что исследуемую жидкость помещают между соосными цилиндрами, один из к-рых движется вдоль их общей оси. Во всех пластометрич. методах о вязкости судят по отношению силы, вызывающей движение твердого тела, к скорости его движения.

Для высоковязких неньютоновских сред измеряют также продольную вязкость 1073-58.jpg, равную отношению растягивающего напряжения к градиенту скорости при одноосном растяжении образца. В случае ньютоновских жидкостей нет необходимости специально определять продольную вязкость, т. к. для них выполняется закон Трутона:1073-59.jpg

Очень широкий диапазон значений вязкости (от ~ 10-5 Па*с у газов до ~1012 Па*с у стеклующихся жидкостей), необходимость выполнения измерений при разных т-рах и давлениях, а также для сред с разл. св-вами (сжиженные газы, агрессивные к-ты и щелочи, расплавленные металлы и соли, полимеры, коллоидные системы и др.) обусловливают огромное разнообразие конструкций вискозиметров. В. часто сочетается с измерениями др. реологич. св-в жидкостей (см. Реология).

При прецизионных измерениях вязкости погрешность может составлять 0,1%; в большинстве случаев погрешность ~ 1%; в техн. приложениях допускаются еще более грубые измерения. Поверку вискозиметров (т. е. установление правильности градуировочных характеристик или их возобновление) обычно проводят с помощью относит. измерений с использованием стандартных жидкостей известной вязкости. наиб. точный эталон в В. - дистиллированная вода, вязкость к-рой при 20


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "ВИСКОЗИМЕТРИЯ" в других словарях:

  • вискозиметрия — вискозиметрия …   Орфографический словарь-справочник

  • Вискозиметрия — Вискозиметрия  раздел физики, посвящённый изучению методов измерения вязкости. Наиболее распространены три метода измерения вязкости газов и жидкостей: по расходу в капилляре  основано на законе Пуазейля по скорости падающего шара  …   Википедия

  • ВИСКОЗИМЕТРИЯ — совокупность методов измерения вязкости. Наиболее распространены методы: капиллярный, основанный на Пуазейля законе; падающего шара (см. Стокса закон); ротационный (соосных цилиндров) и ультразвуковой …   Большой Энциклопедический словарь

  • ВИСКОЗИМЕТРИЯ — раздел измерит. физики и техники, посвящённый изучению и разработке методов измерения вязкости. Разнообразие методов и конструкций приборов для измерения вязкости вискозиметров обусловлено широким диапазоном значений вязкости (от 10 5 Н•с/м2 у… …   Физическая энциклопедия

  • вискозиметрия — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN viscosimetry …   Справочник технического переводчика

  • Вискозиметрия —         раздел физики, посвященный изучению методов измерения вязкости (См. Вязкость). Существующее разнообразие методов и конструкций приборов для измерения вязкости вискозиметров обусловлено как широким диапазоном значений вязкости (от 10 5… …   Большая советская энциклопедия

  • вискозиметрия — совокупность методов измерения вязкости. Наиболее распространены методы: капиллярный, основанный на Пуазёйля законе; падающего шара (см. Стокса закон); ротационный (соосных цилиндров) и ультразвуковой. * * * ВИСКОЗИМЕТРИЯ ВИСКОЗИМЕТРИЯ,… …   Энциклопедический словарь

  • вискозиметрия — Термин вискозиметрия Термин на английском viscometry Синонимы viscosimetry Аббревиатуры Связанные термины характеристическая вязкость Определение совокупность методов измерения вязкости жидкостей и газов. Описание Значение вязкости, определяемое… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • вискозиметрия — (лат. viscosus вязкий + ...метрия) совокупность методов измерения вязкости жидкостей и газов (капиллярный, ротационный, ультразвуковой и др.). Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. вискозиметрия и, мн. нет, ж. (нем. Viskosimetrie …   Словарь иностранных слов русского языка

  • вискозиметрия —  Viscosimetry  (Viscometry)  Вискозиметрия   Раздел физики, посвящённый изучению методов измерения вязкости. Существующее разнообразие методов и конструкций приборов для измерения вязкости вискозиметров обусловлено как широким диапазоном значений …   Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

  • вискозиметрия — viskozimetrija statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Medžiagų klampos koeficiento matavimo priemonių ir metodų visuma. atitikmenys: angl. viscometry; viscosimetry vok. Viskosimetrie, f; Viskositätsmessung, f rus.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.