Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2

1. Цели:

— Приобретение навыков работы на ротационном вискозиметре;

— Исследование реологических свойств жидкостей, получение зависимостей (кривых течения) вязкости и скорости сдвига от напряжений сдвига при различных скоростях вращения цилиндра и температурах.

2. Оборудование и материалы: вискозиметр ротационный ПОЛИМЕР РПЭ-1М.2, тип воспринимающих элементов – цилиндр в цилиндре; секундомер; исследуемая жидкость.

3. Метод измерений: получение значений вязкости жидкости при различных скоростях и температурах на ротационном вискозиметре.

4. Теоретическая часть:

Закон Ньютона. Вязкость.

Свойство жидкости оказывать сопротивление усилиям, вызывающим относительное перемещение ее частиц, называется вязкостью.

Предположим, что между двумя параллельными пластинами находится слой жидкости (рис. 1.). К верхней пластине приложена сила Т, стремящаяся сдвинуть жидкость. При этом в жидкости возникают силы внутреннего трения, оказывающие сопротивление движению. Весь слой жидкости, расположенный между пластинами, можно представить состоящим из бесконечно большого числа элементарных слоев толщиной dn каждый. Напряжения сдвига возникают между любыми соседними площадками из-за трения между поверхностями соприкосновения слоев, причем расположенный выше слой движется со скоростью Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2 , большей, чем скорость расположенного ниже слоя, на бесконечно малую величину Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2 .

Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2

Рис.1. Движение жидкости между параллельными пластинами.

Течение жидкости описывается законом внутреннего трения Ньютона, согласно которому напряжение внутреннего трения, возникающее между слоями жидкости при ее течении, прямо пропорционально градиенту скорости. При этом сила Т пропорциональна площади соприкосновения F слоев:

Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2 (4.1)

где Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2 — коэффициент пропорциональности – динамическая вязкость;

Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2 — скорость сдвига.

Возникающая внутри жидкости сила сопротивления равна приложенной силе Т и направлена в противоположную сторону. Отношение этой силы к поверхности соприкосновения слоев обозначают через ? и называют напряжением внутреннего трения, а также напряжением сдвига, или касательным напряжением. Соответственно уравнение (1) принимает вид

Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2 (4.2)

Знак минус в правой части уравнения (2) указывает на то, что касательное напряжение тормозит слой, движущийся с относительно большей скоростью.

Величина вязкости может зависеть по крайней мере от шести независимых параметров:

Вискозиметр ротационный полимер рпэ-1м.2

Параметр S обозначает физико-химическую природу вещества, которая оказывает преимущественное влияние на вязкость и которая определяется характером жидкости (вода, масло, мед, расплав полимера и т. д.).

Параметр Т связан с температурой вещества.

Параметр Р (давление) при измерениях вязкости вводят не так часто, как предыдущие. Жидкости сжимаются подобно газам, но под очень высоким давлением и в гораздо меньшей степени. При сжатии жидкости межмолекулярное взаимодействие возрастает, что и приводит к увеличению сопротивления течению, т. е. к возрастанию вязкости.

Параметр ?’ (скорость сдвига) является фактором, оказывающим решающее влияние на вязкость очень многих жидкостей. Увеличение скорости сдвига может как снижать, так и увеличивать вязкость.

Параметр t (время) отражает влияние сдвиговой предыстории на вязкость некоторых веществ, особенно дисперсий, т. е. в зависимости от того, подвергалось ли вещество перед проведением испытания непрерывному сдвигу в течение определенного периода времени или выдерживалось в покое, вязкость может быть разной.

Параметр V (электрическое напряжение) относится к такому типу суспензий, характер течения которых сильно зависит от величины электрических полей, действующих на них. Такие суспензии называют электровязкими жидкостями (EVF) или электрореологическими жидкостями (ERF). Они содержат высокодиспергированные частицы диэлектрика, например алюмосиликатов, в таких электропроводящих жидкостях, как вода, которые поляризуются в электрическом поле. EVF-жидкости могут мгновенно и обратимо изменять свою вязкость от низкого до высокого уровня (до тестообразного или даже твердого материала) в зависимости от изменения напряженности электрического поля, которое в свою очередь определяется изменением электрического напряжения.

В последнее время исследованы жидкости, которые содержат частицы, способные намагничиваться в электромагнитном поле, в результате чего происходит сильное изменение вязкости. Магнитореологические жидкости (MRF) являются технической альтернативой ERF-жидкостям.

BAX-Di — Номер 1 (Жёсткий РЭП)


Добавьте постоянную ссылку в закладки. Вы можете следить за комментариями через RSS-ленту этой статьи.
Комментарии и трекбеки сейчас закрыты.