液体粘度的测定

液体粘度的测定 化学与工艺专业: 姓名: 学号: 实验报告日期: 地点: 过程工程原理实验 指导老师: 成绩:__________________ 课程名称: 传递实验一实验名称: 实验类型:________________同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 实验十 液体粘度的测定 一、实验目的 1、掌握旋转式粘度计测量液体粘度的基本原理。 2、学会使用旋转式粘度计测定液体粘度的方法。 装 二、实验原理 订 将半径R长L的圆柱体转子浸没于盛有液体的圆筒形容器中心，并以角速度ω作匀速转动。假设容器是半径为kR的圆柱形，液体是牛顿流体，忽略端效应的影响，则在两圆柱形成的缝隙中，速度分布为: 线 kRrrkR//(), ,uR,()kk,1/ 这时转子所受的扭矩M: 222MRLRLRkk,,,2()4/(1),,,, rrR,,| 一般容器比转子大得多，可认为k,,，从而 2M,4,,L,R 式中 r——半径，m 2 ——剪应力，N/m,r, ,——粘度，kg/(m?s) M,,,转子选定后，，在一定转速下，M与被测液体的粘度,成正比，藉此原理可以测定液体, 的粘度。 当同步电机以恒定速度旋转时，连接的刻度圆盘、游丝和转轴将带动转子旋转。若转子未受到任何液体阻力，则游丝、指针和刻度盘将同速旋转，指针刻度盘读数为0;反之若转子受到液体的粘滞阻力，则游丝产生扭矩，与粘滞阻力达到平衡，这时与游丝连接的指针在刻度盘上指示出一定的读数。该读数示游丝的扭转角，与扭矩相对应，乘以某一系数后即能得出液体的粘度值。 - 1 - | 过程工程原理实验 三、主要仪器设备 旋转式粘度计、转子 四、实验步骤 1、准备被测液体，置于直径不小于70mm的烧杯或圆筒形容器中，控制被测液体温度，并记录下来。 2、旋松连接螺杆下端的黄色螺钉，取下黄色包装套圈。 3、将选配好的转子逆时针旋入连接螺杆，旋转升降旋钮，使仪器缓慢地下降(注意用手托住仪器，防止自重坠落)。转子逐渐浸入容器中心的被测液体中，直至转子液面标志和液面相平。 4、调整仪器水平。然后按下指针控制杆，转动变速旋钮，使所需转速数向上，对准速度指示点。 5、开启电机开关，使转子在液体中旋转，并放松指针控制杆，经过多次旋转(大约20,30秒)，待指针趋于稳定，按下指针控制杆，使读数固定，再关闭电机，使指针读数落在读数窗内。 6、更换转子，重复上述步骤。 7、当指针所指的数值过高或过低时，可变换转子和转速，务使读数在30,90格之间。 8、实验结束后应及时清洗转子，清洁后要妥善安放于转子架中，指针控制杆应用橡皮筋圈住，连接螺杆上应套入黄色包装套圈，然后用螺钉拧紧。 五、数据记录及处理 1、数据处理 室温T=13.5? 序号 转子号 转速/rpm 系数 读数 粘度/cP 1 2 12 25 49.5 1237.5 2 3 60 20 62.4 1248 2、误差分析 ?有时未等指针稳定就开始测量，这会使读数偏小，因此要经过多次旋转，使指针趋于稳定后再读数。 ?按下控制杆时，有时读数会发生变化，这是仪器产生的系统误差。多次测量，取平均值，可以减小或消除系统误差。 六、思考题 1、转子是否必须放在容器中心,容器的大小对测量结果有何影响, 答:必须放在容器中心。如果不在中间，会产生边界效应，使测量结果有误差。 因为容器需足够大才能忽略容器的边界效应，若容器直径不够大，由于容器的边界效应使得转子所受扭矩增加，这样测得的液体粘度必然偏大。一般使用直径不小于70mm的烧杯，才能忽略容器的边界效应。 2、转子和转速的选择应遵循什么原则, 答:转子从小到大，转速从低到高。 - 2 - |