Методи визначення в’язкості рідини

Причини відхилення від ламінарного потоку

1. Розташування перешкоди на шляху переміщення ламінарного потоку рідини(див. вище)

2. Зміна швидкості руху потоку

V<V_крит.

Коли швидкість незначна, тоді забарвлена рідина введена по центру, рухатиметься з власною швидкістю паралельно сусіднім шарам не змішуючись між собою.

3. При збільшенні швидкості рідини наближеної до критичної

V≈V_крит.

Виникають сили тертя між молекулами води і забарвленої рідини, яка намагається сповільнити переміщення молекули забарвленої речовини. В результаті виникають незначні звихрення, а потік забарвленої речовини частино розмивається у сусідніх шарах.

4. При високих швидкостях протікання ламінарних потоків обох рідин повністю перетворюється в турбулентний, внаслідок чого рідина повністю розмивається по об’єму трубки.

Безпосередньо визначити абсолютну в’язкість досить важко. Тому часто використовують непрямі (опосередковані) експерименти. Методи, суть яких полягає у відносному порівнянні величини в’язкості досліджуваної рідини в порівнянні з відомою в’язкістю стандартної речовини.

На сьогодні з максимальною точністю відома величина в’язкості дистильованої води. Тому її використовують в якості стандарту. До цих методів належать наступні методи визначення в’язкості рідини.

o Метод падаючої кульки (самостійно)

o Віскозметричний метод. Суть даного методу полягає в експериментальному визначенні часу протікання стандартної речовини та досліджуваного розчину через капіляр на певній відстані.

Спочатку в резервуар 1 заливають стандартну рідину – дистильовану воду. Потім за допомогою гумової груші витягуємо воду вище мітки 3, відє'днавши грушу рідина починає повільно протікати і в момент коли меніск досягне мітки 3,починаємо рахувати час протікання води до нижньої мітки 4.

Даний дослід повторювати 3 рази, і для розрахунків визначати середнє арифметичне значення часу протікання дистильованої води. Потім послідовно заливаємо у віскозиметр досліджувані розчини (в порядку зростання концентрацій), для кожного з них вимірюємо по три рази час їх протікання через капіляр.

Для кожного з розчинів визначаємо середнє арифметичне значення часу їх протікання. Виведення розрахункових формул ґрунтується на ІІ законі гідродинаміки Пуазеля.

Q=πr⁴Pt/8 η l (1)

η= πr⁴Pt/ l Q (2)

Для стандартної речовини (Н₂О) величина в’язкості описується рівнянням:

Η_Н2О=3,14r⁴t_H2O/8Ql (3)

Для досліджуваної речовини в’язкість з рівняння Пуазеля розраховується згідно рівняння 2

η=η_Н2О (4)

t – середній час витікання досліджуваної речовини

у Н₂О – величина в’язкості стандартної речовини (з довідника)

t_Н2О – час витікання стандартної речовини (експериментально)

Дата добавления: 2015-05-26