Порядок проведения экспериментов с применением ротационных вискозиметров с преобразователем типа цилиндр-цилиндр
Экспериментальное
определение пар значений
,
i
= 1, 2, …, n,
при построении кривой течения
неньютоновских жидкостей с применением
ротационного вискозиметра предусматривает
выполнение нескольких этапов работы:
– подготовка ротационного вискозиметра к работе;
– проведение
экспериментов при определенных значениях
угловой скорости
,
i = 1, 2,…, n, вращения подвижного
цилиндра;
– промывка ротационного вискозиметра после завершения экспериментального исследования или при переходе к экспериментам с новой исследуемой жидкостью.
Рассмотрим каждый из этих этапов подробнее.
1 Подготовка ротационного вискозиметра к работе:
1.1 Если ротационный вискозиметр не использовался в течение длительного промежутка времени, рекомендуется промыть внутренний и наружный цилиндры подходящим растворителем и полностью высушить.
1.2 Расчетным
путем следует определить величины
угловых скоростей
,
i = 1, 2,…, n, которые позволят
получить значения скоростей сдвига
,
i = 1, 2,…, n, необходимые для
получения пар значений
,
i = 1, 2,…, n, по которым будет
строиться искомая кривая течения
исследуемой жидкости.
При этом можно пользоваться зависимостью, определяющей распределение скорости сдвига по радиусу r в зазоре между цилиндрами вискозиметра (см. рис. 8.10, д), имеющей вид [39]:
(8.50)
где
угловая
частота вращения подвижного наружного
цилиндра 7 с внутренним
радиусом
;
внешний
радиус внутреннего цилиндра 8;
r – радиальная координата, отсчитываемая
от осевой линии коаксиальных цилиндров
7 и 8.
Использованные в формуле (8.50) обозначения совпадают с обозначениями на рис. 8.10, д.
Принимая во
внимание, что напряжение сдвига
(в случае использования ротационных
вискозиметров) обычно измеряют на
поверхности неподвижного внутреннего
цилиндра 8 при
,
скорость сдвига
следует вычислять по формуле (8.50) также
на стенке внутреннего цилиндра при
,
т.е.
откуда получаем, что
,
i = 1, 2,…, n. (8.50а)
1.3 Исследуемую жидкость следует поместить в зазор между внутренним 8 и наружным 7 цилиндрами.
Примечание. При размещении исследуемой жидкости в зазоре между цилиндрами следует принять специальные меры, чтобы избежать включений воздуха. Необходимый объем исследуемой жидкости следует поместить в наружный цилиндр 7, а затем внутренний цилиндр 8 следует медленно погрузить в исследуемую жидкость так, чтобы исключить возможность появления включений воздуха в объеме жидкости, находящейся в кольцевом зазоре между цилиндрами.
1.4 Внешний
цилиндр 7 следует подсоединить к
электроприводу, обеспечивающему его
вращение с заданными угловыми скоростями
,
а внутренний цилиндр 8 должен быть
подсоединен к устройству для измерения
вращающих моментов
.
На этом подготовку ротационного вискозиметра к эксперименту можно считать завершенной.
2 Проведение эксперимента с целью определения координат точек кривой течения исследуемой жидкости:
2.1 Включают электропривод и, по показаниям тахометра, устанавливают необходимую величину угловой скорости вращения внешнего цилиндра.
2.2 После достижения установившегося режима работы (о чем судят по постоянству показаний как тахометра, так и устройства для измерения вращающего момента М) измеряют и регистрируют величины и .
2.3 Повторяют операции, рассмотренные в пп. 2.1 и 2.2, при всех рассчитанных в п. 1.2 по формуле (8.50а) угловых скоростях вращений .
На этом проведение эксперимента с целью определения точек кривой течения исследуемой жидкости можно считать законченной.