Віскозиметри
В'язкість - властивість рідин чинити опір переміщенню одного шару відносно іншого. Кількісно в'язкість характеризується значенням динамічної в'язкості або коефіцієнтом внутрішнього тертя. Характерною особливістю цього виду тертя є те, що воно спостерігається не на межі твердого тіла і рідини, а в усьому об'ємі рідини.
Кінематична в'язкість дорівнює відношенню динамічної в'язкості середовища до її щільності при тій же температурі.
При вимірах часто користуються також величиною відносної (умовної) в'язкості, характеризується відношенням в'язкості даної рідини до в'язкості води при тій же температурі.
Віскозиметр - прилад для вимірювання в'язкості
Основні методи віскозиметрії
Капілярний метод віскозиметрії
В
Метод капілярної віскозиметрії спирається на закон Пуазейля про в'язкої рідини, що описує закономірності руху рідини в капілярі.
Наведемо рівняння гідродинаміки для стаціонарного течії рідини, з в'язкістю О· через капіляр віскозиметра:
В
Q - кількість рідини, що протікає через капіляр капілярного віскозиметра в одиницю часу, м3/с,
R - радіус капіляра віскозиметра, м
L - довжина капіляра капілярного віскозиметра, м
О· - в'язкість рідини, Па В· с,
р - різниця тисків на кінцях капіляра віскозиметра, Па.
Зазначимо, що формула Пуазейля справедлива тільки для ламінарного потоку рідини, тобто за відсутності ковзання на межі рідина - стінка капіляра віскозиметра. Наведене рівняння використовують для визначення динамічної в'язкості. Нижче розміщено схематичне зображення капілярного віскозиметра.
В
У капілярному вискозиметре рідину з однієї судини під впливом різниці тисків р закінчується через капіляр перерізу 2R і довжини L в іншу посудину. З малюнка видно, що судини мають у багато разів більше поперечний переріз, ніж капіляр віскозиметра, і відповідно до цього швидкість руху рідини в обох судинах в N разів менше, ніж в капілярі віскозиметра. Таким чином не всі тиск піде на подолання вузького опору рідини, очевидно, що частина його буде витрачатися на повідомлення рідини нопределенной кінетичної енергії. Отже, в рівняння Пуазейля необхідно ввести деяку поправку на кінетичну енергію, звану поправкою Хагенбаха:
В
де h - коефіцієнт, який прагне до одиниці, d-щільність іссдледуемой рідини.
Другу поправку умовно назвемо поправкою впливу початкової ділянки капіляра віскозиметра на характер руху досліджуваної рідини. Вона буде характеризувати можливе виникнення гвинтового руху і завихрення в місці сполучення капіляра з резервуаром капілярного віскозиметра (звідки випливає рідина). Суть поправки полягає в тому, що замість істинної довжини капіляра віскозиметра L ми вводимо гадану довжину L ':
В
n - визначається експериментально на ...
