к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Вискозиметрия

Вискозиметрия (от лат. viscosus - клейкий, вязкий и греч. metreo - измеряю) - совокупность методов измерения вязкости жидкостей и газов. Приборы, используемые в вискозиметрии, наз. вискозиметрами. Большой диапазон значений динамич. вязкости 1119915-71.jpg(от ~ 10-6 для газов до ~1012 Па*с для расплавов пластмасс и эластомеров) и свойств исследуемых сред обусловили разнообразие методов вискозиметрии и вискозиметров, позволяющих измерять 1119915-72.jpg при темп-pax от неск. К до св. 1500 К и давлениях до 1 ГПа, а также 1119915-73.jpg сжиженных газов и расплавленных металлов, агрессивных, ядовитых или нестабильных сред, 1119915-74.jpg жидкостей в живом организме или в аппаратуре непосредственно в ходе технол. процесса и т. д.

Классификация методов вискозиметрии основана на геом. особенностях ламинарного течения, создаваемого для измерения т]. Наиб. широко распространена капиллярная вискозиметрия, в к-рой измеряется время истечения определ. объёма Q вещества через калиброванный капилляр под действием пост. давления р; по ф-ле Пуазёйля1119915-75.jpg1119915-76.jpg, где r - радиус, l - длина капилляра. Ф-ла Пуазёйля справедлива для установившегося изотермич. потока в капилляре неогранич. длины, поэтому на практике приходится вводить поправки, отражающие специфич. особенности течения на входе капилляра и на выходе из него, изменение скорости струи, тепловые эффекты и т. д.

При ротационной вискозиметрии исследуемое вещество помещают между двумя коаксиальными цилиндрами или сферами или между плоскостью и конусом, ось вращения к-рого перпендикулярна плоскости, а вершина касается её. Одна из этих поверхностей вращается с частотой 1119915-77.jpg и через вещество крутящий момент M передаётся др. поверхности; в этом случае 1119915-78.jpg , где С - приборная константа, выражающаяся через геом. размеры прибора - ротационного вискозиметра.

В методе падающего шарика измеряют скорость v установившегося движения шарика под действием силы тяжести, причём 1119915-79.jpg , где 1119915-80.jpg - плотность материала шарика, 1119915-81.jpg - плотность жидкости (газа), К - приборная константа. Шарик может заменяться цилиндром или телом др. формы, а также катиться по стенке трубки, заполненной средой.

Вязкость измеряют также по сдвигу параллельных пластин, между к-рыми помещено исследуемое вещество. В этом случае 1119915-82.jpg определяется скоростью v движения одной из пластин относительно другой под действием силы F: 1119915-83.jpg , где h - расстояние между пластинами, S - площадь контакта образца с пластинами.

Вибрационные методы вискозиметрии основаны на измерении сопротивления периодич. колебаниям твёрдого тела в исследуемой среде либо скорости затухания колебаний выведенного из равновесия твёрдого тела, закреплённого на упругом подвесе и помещённого в исследуемую среду. Способы расчёта 1119915-84.jpg по результатам вибрац. измерений зависят от конкретной геом. схемы прибора.

К наиб. распространённым условным методам вискозиметрии относится измерение скорости истечения исследуемой жидкости из воронки с калиброванным отверстием, определение крутящего момента при вращении шпинделя с наконечником произвольной конфигурации, помещённым в исследуемое вещество, и др.

Наиб. трудности вискозиметрии связаны с измерением вязкости т. н. аномально вязких продуктов (псевдопластичных сред, 1119915-85.jpg к-рых уменьшается с ростом скорости сдвига, тиксотропных жидкостей, 1119915-86.jpg к-рых зависит от продолжительности деформирования и т. д.). В этих случаях условия измерений 1119915-87.jpg строго нормируются, а вискозиметры позволяют выполнять измерения в широких диапазонах варьирования условий течения. Расчётные методы перехода от результатов измерений к абс. характеристикам свойств вещества существенно усложняются, а относит. методы вискозиметрии становятся малопригодными из-за утраты подобия течения эталонного и исследуемого вещества.

Литература по вискозиметрии

  1. Mалкин А. Я., Чалых A. E., Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения, M., 1979,
  2. Experimental methods of polymer physics, Moscow, 1983

А. Я. Малкин

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, что в 1965 году два американца Пензиас (эмигрант из Германии) и Вильсон заявили, что они открыли излучение космоса. Через несколько лет им дали Нобелевскую премию, как-будто никто не знал работ Э. Регенера, измерившего температуру космического пространства с помощью запуска болометра в стратосферу в 1933 г.? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution