Литература

1. Дианов И.Г. Технологические измерения и контрольно-измерительные приборы химических производств. - М.: Химия, 1973. - 228 с.

2. Кулаков М.В. Технологические измерения и приборы для химических производств. - М.: Машиностроение, 1983. - 224 с.

Варианты заданий

Вариант	Группа веществ	Диапазон вязкости , Па.с .103		Диапазон плотностей , кг/м3
1	Лёгкие углеводороды	0.25 – 2.5		600 - 700
2	Моторные топлива	0.5 – 5.0		750 - 850
3	Минеральные масла легкие	10 - 80		850 - 900
4	Индустриальные масла	80 - 800		900
5	Дизельные и котельные топлива	5 - 50		900
6	Растворы глицерина в воде		1 -10	1000
7	Растворы глицерина в воде		10 – 100	1000
8	Растворы глицерина в воде		100 - 1000	1000

Работа № 3 вискозиметр с падающим телом Цель работы

Конструирование вискозиметра с падающим шариком для измерения вязкости заданной жидкости в заданных пределах, а именно: определение геометрических размеров элементов вискозиметра, определение градуировочной характеристики прибора.

Общие положения, расчётные формулы

Вязкость среды можно определить по скорости падения тела в ней. При установившейся скорости падения тела в среде сила тяжести тела в среде уравновешивается силами трения, действующими на тело, двигающееся в среде. Сила тяжести в среде:

, (3.1)

где: - объём тела, - плотность тела, - плотность среды, - ускорение свободного падения.

Сила трения, действующая на тело, двигающееся в среде:

, (3.2)

где: - максимальное поперечное сечение тела, перпендикулярное направлению движения, для шара диаметром : , - скорость движения, - коэффициент сопротивления тела, для шара при безотрывном обтекании (ползущее течение, ):

; (3.3а)

при больших скоростях движения ( ) вводится поправка Клячко:

, (3.3в)

здесь - критерий Рейнольдса - гидродинамический параметр подобия, определяющий характер течения.

Приравняв выражения (3.1) и (3.2) для падения шара при безотрывном обтекании ( ) получим формулу Стокса:

, (3.4а)

а при больших скоростях движения ( ):

. (3.4в)

Как видно из этих выражений, скорость падения обратно пропорциональна вязкости, следовательно, зная диаметр шарика, плотности шарика и среды по скорости падения шарика можно однозначно определить вязкость среды.

Вязкость жидкости определяют с помощью падающего шарика следующим образом.

В удлинённый прозрачный сосуд 1, заполненный измеряемой жидкостью, (см. Рис. 3.1) опускают шарик 2 известного размера и известной плотности и замеряют время его падения в жидкости между двумя отметками 3 и 4. По скорости падения, которую определяют как:

, (3.5)

где: - расстояние между отметками 3 и 4, - время прохождения шариком от отметки 3 до отметки 4. Из выражения (3.4а) или (3.4в) вычисляют динамическую вязкость .

Рис.3.1. Вискозиметр с падающим шариком.