4.2.2. Методы ротационной вискозиметрии

Распространение получили два метода:

  • метод коаксиальных цилиндров (метод Куэтта);
  • метод "конус - плоскость".

Непосредственно измеряемыми величинами являются:

  • крутящий момент Мк, действующий на одну из контактирующих с жидкостью рабочих поверхностей;
  • угловая скорость одной из рабочих поверхностей ω;
  • геометрические размеры рабочих поверхностей.

Для цилиндрического кольцевого зазора (рис. 4.6, а) при малых значениях h и рабочей высоты Н внутреннего цилиндра, погруженного в жидкость, вязкость которой измеряется, напряжение сдвига в слое радиусом r определяется по формуле

169

Рис. 4.6. Схемы ротационных вискозиметров:
Рис. 4.6. Схемы ротационных вискозиметров:

а - системы концентрических цилиндров (1 - наружный цилиндр радиусом Rн, 2 - внутренний цилиндр радиусом Rв, 3 - центрирующая ось, 4 - дно рабочего цилиндра); б - системы конус-плоскость (1 - цилиндр, 2 - конус, 3 - ось)

скорость сдвига -

= 2dω/dr,

где ω - угловая скорость ламинарно перемещающихся слоев среды.

Для ньтоновских жидкостей

поэтому

Для неньютоновских жидкостей

В случае малых значений h = Rн - Rв в условиях ламинарного потока можно принять, что

В связи с тем что существенное влияние на результаты измерений ηэф оказывает дно прибора, в расчеты вносят поправку в виде некоторой величины H0, которую суммируют с рабочей высотой Н. Поэтому при вычислении ηэф и τ учитывают величину Н' = Н + H0. Значения H0 находят, проведя ряд измерений Мк и ω при различных H и экстраполируя эту зависимость к Mк/ω → 0.

170

В вискозиметрах типа "конус - плоскость" (см. рис. 4.6, б) угол между образующей конуса и плоскостью а составляет лишь несколько градусов, и поэтому силовое поле в зазоре между ними достаточно однородно.

Значения = ω/α и τ = (3/2)(МкπR3), поэтому

171



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved