Способ определения анизотропии вязкости жидкостей

Союз СоветскинСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 873031 1) Дополнительное к авт. сви 2) Заявлено 25.12,79 (21) 59856 18-25 Кл,1 И 11/О исоелинением заявки Ъеударственный комитет 23) Приоритет Опубликова Дата опуб 15.10,81, Бюллетень Юе 38овання описания 1810.81 делан нзобрете н открытийНику Повх и государственный университ Донец 71) Задвител КО(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНИЗОТРОЖИДКОСТЕЙ растворах полимеро ления в слабыхи МПАВ,Наиболее близкшением к предлага техническим р мч является с ь использовано притропии вязкости вях растворов высокоинений (ВМС), мицеллоностно-активныхв жидкокрпсталличесгруза и может быт определении анизо пристенных течени молекулярных соед ком в зазоре междуонного вискозиметраом поперечная соси /с определяетсяению Стокса, исходяния шарика в завиющим шао ми оотаци тем пада цилиндра"Реотест". При ,тавляющая вязк расчетом по ур из измерения п образующих повер веществ (МПАВ), ких системах и с 1 О пензиях,а Известен способ опоепеления вязкос. ти в изотропных неподвижных жидкостях по измерению воемени падения груза на Фиксированном отоезке трубки15 в условиях ламинаоного потока в зазоре Г 11Значение величины анизотропии вязкости необходимо знать для поактических оасчетов пои опоеделении коэФФициентов гидоодинамического сопротивления пои течении жидкостей с различного рода добавками и прогнозирования величины эффекта снижения сопротива т.е.ставдольная сопределяе ра инд ыределахак кака присных сил ие азличия пр изобретение относится к техник змерения вязкости жидкостей, осн ой на применении метода падающе соб определения анизотоопии вязкости жидкокоисталлических полимеоньпс сиссимости от градиента скоростугла ориентации. Проляющая вязкости ,ьсЛ 1четом по результатам измерентящего момента на внутреннемреометра 121,Недостатки этого способасокая точность измерений (врешения уравнений Стокса)воздействие на движение шаритенных эФфектов и центробежучитывается, также как и рг 5 где А - анизотропия вязкости;эмпирический коэффициент,определяемый числом Рейнольдса и имеющий значения в про- З 0межутке.0 3-1 К = -Ф 1 а11 СдЛМиМ - скорости движения соответственно эталонной и исследуемой жидкости;с ис- углы наклона траектории соответственно эталонной и исследуемой жидкости,Регистрацию траектории падения шарика проводят с помощью фото, кино-,или рентгеновской аппаратуры в зависимости от прозрачности среды.В случае равномерного течения жидкости или когда достаточно знать осредненную по сечению потока анизотропию, вязкости, коэффициент К в формуле (1) определяют как отношение длины горизонтальной проекции траекториив исследуемой жидкости 0 и эталонной жидкости 6,е50К =-р - 1т,е. достаточно зафиксировать лишьместо падения шарика и измерить расстояние по горизонтали до точки егопуска.Этот способ применим для экспрессанализа на анизотропию вязкости, Приэтом измеренная длина проекции сравнивается с соответствующими величи 40 3 87303падении его на входном участке неустановившееся движение) и в режиме установившегося равномерного падения, невозможность реализации этого способа вслабых растворах ВМС или МПАВ, так какэти системы неньютоновские, и крутящий момент на цилиндре не будет определять продольную вязкость,Цель изобретения - повышение точности, упрощение процесса измерений,расширение класса исследуемых жидкостей,Поставленная цель достигается тем,что в способе определения анизотропинвязкости жидкостей с помощью падающего шарика, жидкость приводят в равномерное горизонтальное движение, регистрируют траекторию падения шарика,опре-,деляют угол ее наклона к направлениюдвижения исследуемой жидкости и проговодят расчет по формуле 14нами, измеренными при падении шарикав потоках изотропных эталонных жидкостей с широким диапазоном вязкостей.П р и м е р, Проводится измерениеанизотропии вязкости в растворе ПАВ-Ь 2с вязкостью 1 =1,8 10 мыс и плотностью=1,03 г/см, Диаметр шарика 6 = 4 10 м, плотность материала шарика Я = 1,08 г/см,ЭПри падении шарика в плоско-параллельном ламинарном потоке воды в исследуемой точке траектории угол еенаклона равен с =76 (1 с 1=4),а длина горизонтальной проекции всейтраектории падения составляет4 5 10 м при высоте падения ЬФ Ф-ь0,20 м. Вязкость воды 4 р = 10 м /с,а плотность у = 1 г/см , скорость3движения Ч = 0,02 м/с,При тех же условиях падения шарика регистрируется в исследуемом растлсОворе, при этом получено с, = 45=0,025 м/с,Таким образом, анизотропия вязкостиопределяет по формуле (1) как Аф 0,8) Оув = 7(гл = 0,75,. так как 1 ст ( 100), аосредненный коэффициент анизотропииА- , 0,8), = 6,3Использование предлагаемого способа измерения анизотропии вязкостиобеспечивает простоту измерений ивысокую точность регистрируемых параметров; воэможность локального измерения анизотропии вязкости в любой точке по сечению потока или в пограничном слое; воэможность измеренийв любых гидродинамических режимах. Формула изобретенияСпособ онределения анизотропии вязкости жидкостей с помощью падающего шарика, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса исследуемых жидкостей, повышения точности и упрощения процесса измерений, жидкость приводят в равномерное горизонтальное движение, регистрируют траекторию падения шарика, определяют угол ее наклона к направлению движения исследуемой жидкости и проводят расчет по формуле2- п 1АсК( "1