Способ определения вязкости материалов

СООЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СОУБЛИН) (11) 1)5 а 01 И 11 с1 д ц,6 М.ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЛЬСТВУ одной и адиабатичнос хности, Цель изобрее точности определе зотермично сти повер вьппеж о ения - и за счет авки, О е-.деания вязк и м ес ои по дения темп ляют зави ератуимостнове вязкость - темп з определ ыта тура на ние превышения темпер ср м течени Ротационныеоение, 1968ство СССР1/14, 1966,неиз от ер мяче с котеплофизическигеометрическихсивности энерг атест ом раз меро и дефор риала, и инте рова- пераго те о ЕНИЯ ВЯЗКОСТИ и параметров ориентировочно мости вязкость - температур еляют температуру реального с учетом корректирующего вл висимости вязкость - темпер едложенная совокупность опе зволяет повысить точность о я и сится к опредреологических частности к пред ения ания з ра П и, по их реакции мирование между ндрическими рабов условиях терморавновесия и при и еления вязкости материал табл наприметрах вязк к исследоических ванию ратуре опр менту и от оже для опвских мажидкостей п е вр Р т цилиндров сиспытуемого ат ериала,ется повыше- вязкости мапроцесс риводиФ Днссипация энергииформирования материалаповьппению температурыРеальная температураматериала определяется температу ал тер ной ечения слоев. течения путем введе овании м илиндр аи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБ ЕТЕНИЯМ И Отк) ЦТИНМПРИ ГННТ ССО АВТОРСКОМУ СВ(71) Отделение Института химичфизики АН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение от лению и исследовани свойств материалов, определению вязкост на сдвиговое дефор коаксиальными цили чими поверхностями гидродинамического зобретение относится и измерениям реоло ктеристик материалов льзоваться в частнос еления вязкости ньюто алов ,преимущественн елью изобретения явл точности определения ов за счет введени поправки. При сдвиговом деформи а между коаксиальнымиределяют характерные те стояний неизотермическ в ротационных васкозисть при заданной темпееляется по крутящему мо сительной круговой чася рабочих поверхностей учетом фактора формыния температурной поправки Д Т 1= Т + ЬТ где Тц - температура цилиндра,Температурная поправка определяет 5ся из двух или более измерений приразных температурах, причем в опытахподдерживается постоянство диссипации,энергии в единицу времени путем изменения относительной скорости вращения 10рабочих поверхностей цилиндров, Таккак выделяемая энергия в единицу времени ньютоновских сред пронорциональ,на, крутящему моменту, то в опытахподдерживается постоянство момента.Температура в опытах изменяется вотносительно узком ийтервале температур, в котором сохраняется постоян.ство теплофизических характеристик ис.пытуемого материала: теплопроводности, теплоемкости и температуропроводности, например, в пределах 20-50 С,оТемпературная поправка определяется из зависимости 25(ТоцВс/То, Вц +1)ЬТ =ДТ, --1-(В /В + 1)Кгх эксперимента; где средний радиус 30 слоя, который определяется с учетомнапряжения сдвига Й, радиуса ротора В , удельной интенсивности тепловыделениЯ 1, Вт/м , и вЯзкости о;, 35определяемой из соотношенияТ "- сопз 1, где п - показатель степени,из параметров дейормирования по крутящему моменту и частоте вращений;Т, = Тп + ДТ,- То - характерная 40температура течения материала, определяемая с учетом температуры плавления Т и поправки к температуренеизотермического течения; Тоы, 450 375 --- вычисляемой из инРтенсивности диссипативных потерь М;с учетом теплопроводности материала5 и геометрических факторов - тол 3 и поерност среднеслоя У, представляющей собой превышение температуры среднего слояматериала над температурой цилиндра;Вц - радиус цилиндра;1/Вф - 1/В фс5К1Вс Вс( с + С )( )ф 4Вр Во, Вр Вцгеометрическая постоянная, В узком диапазоне температур йзвестное соотношениеТ , = сопз 1 справедливо и из него определяется показатель степени и.Температурная поправка Д Т сосО 1 тавляет (0,9+1) ЕТпоправки к температуре неизотермического течения, Температурная поправка Д Т ; существенно нелинейна интенсивности деформирования и получена из пропорционирования градиентов температур в среднем слое соответствующим поправкам ДТо, (= сопят и ДТ,/ = (Т),Определение вязкости производятпосле проведения подготовительныхработ.Поиск или определения Э , То определения К , величины ( в -) и др,(ВсВПорядок операций в определениивзякости следующий,Определение вязкости в неизотермиМ,ческом течении 1 = К ---со я,Определение величин ДТ, = 0,375 Хы,1целесообразности последующихз Фо операции (при Е Т, с 2 С Т; = Т +ДТо,)Определение характерных температтечения То; = Тц + ДТо + ТпиоОпределение показателя степени пиз равенства и ио о 1, 0,1 м о,1+ Опр едел ение( ; ф сопят) .н нии ДТ Определение го неизотермичепоправки в реально еизотермическом те емпературы реально кого течения Т;вязкости;,цу При заданной интенсивности деформирования - 0,6 Вт/см превышение тем 9 Примерния вязкости нреализующем изходные данные:= 0,09086 1/ммасло. Тпл =Данные изме Производили измереротационном приборе, термический способ, И= 6 ТО, 1-(Б,/Б+ 1) К,10 5 15503646пературы среднего слоя над Т сос- ратурах в условиях постоянства диставляет Т = 9 С в неизотермическом сипативных потерь, а температуру Т,оотечении и без учета теплового эффек- материала определяют из уравнения та ошибка в определении вязкости сос- Т; = Т + Т;, где Т - температу тавит 40%. С учетом теплового эф- ра цилиндра, С; Т - температур" фекта указанная ошибка остается в ная поправка, которую определяют иэ пределах 2%, причем в этом случае по- соотношенияправка должна быть определена иэуравненияЬТ = ЬТО,1(Б /Б + 1) К из.об о р му ения Спосриаловмированирическиусловияновесиярабочих б определения вязкости матео реакции на сдвиговое дефоре между коаксиальными цилиндми рабочими поверхностями втермогидродинамического равпри изотермичности одной из поверхностей и адиабатичносй, включающей определениепо крутящему моменту при закорости вращения рабочей пои с учетом температуры матет л и ч а ю щ и й с я тем, елью повышения точности иэкрутящий момент измеряют в е температур жидкого состоя- риалов при нескольких темпеи друго язкости анной с верхност риала, о что, .с ц мер ений,интервалиия мате= 9 С велика, Таким образом, в данном случае поправка Т примерно на10 выше ЬТ и этой величиной пренеобрегать недопустимо,Как видно из таблицы относительная погрешность измерений при удельной интенсивности всего с 1 0,1 Вт/ч/смэ улучшилась с 11 до 1,5%.Способ дает возможность определять границы применимости расчетныхзависимостей изотермического течения для неизотермических теченийсопровождающихся существенным тепловыделением, без ущерба для заданнойточности измерений и может быть использован при разработке приборов истандартизации измерений.5 где Б- радиус среднего слоя м ение сдвига,ради тора, минтенудельнаясивность ытепловВт/м К = Бгеометрическая постояннадиус цилиндра, м; Т,= Трактерная температура цилТ щ- температура плавлени- Тяп ха-.оиндра, С;я материао Лла С 11 Т= 0 375 в - попрф ф 01 ф Як температуре неизотермическогочения при постоянной вязкости;У, - диссипативные потери, Вт- толщина слоя материала, м- теплопроводность материалВт/м град;Р - поверхность среднего слояо, - вязкость в неизотермическтечении, определяемая потящему моменту и частотещения из зависимости