Способ определения реологических параметров дисперсных систем Советский патент 1986 года по МПК G01N11/14 

Изобретение относится к исследованию реологических характеристик неньютоновских и ньютоновских сред в потоке или непосредственно в рабочей ванне и может быть применено на предприятиях, использующих в технологических процессах вязко-пластические материалы.

Цель изобретения - осуществление непрерывного контроля за пластической вязкостью и предельным динамическим напряжением сдвига, упрощение расчета искомых параметров и повьше- ние точности их измерения у многокомпонентных пластично-вязких неньютоновских систем.

На чертеже представлена схема осуществления способа с помощью внутреннего цилиндра ротационного вискозиметра, не ограниченного внешним цилиндром, погруженного в емкость с исследуемой жидкостью.

В исследуемый материал 1 погружают ротор 2 и сообщают ему определенную заранее заданную угловую скорость О. После того, как стрелка индикатора прибора установится в каком-то неизменном положении, характеризующем установившийся режим течения исследуемой жидкости 1, производят замер соответствующего касательного напряжения . Затем сообщают, ротору 2 скорость uJ и в установившемся режиме течения жидкости .замеряют соответствующее касательное напряжение t , Полученные значения касательных напряжений t и t, соответствующих заданным скоростям uJ и tJ , подставляют в формулы и рассчитывают предельное динамическое напряжение сдвига и пластическую вязкость.

Пример. Взято шесть типов таких пластично-вязких систем, как эмалевые шликеры, глинистые растворы, лечебные грязи. Каждый тип жидкости исследовался дважды. Вначале исследовали предлагаемым способом. Для этого открытый ротор 2 погружали в исследуемую систему 1 и, сообщая ему скорость вращения вначале 7 с , а через 11с - 14 с , замеряли соответствующие касательные напряжения 1 и t после установления равновесного течения жидкости через 16 с после начала вращения ротора. По полученным данным с помощью зависимостей определяли 1 и i .

Затем каждую жидкость помещали в из-: мерительную систему известного вис- i козиметра Rheotest и известными способами находили i и v . Результаты сравнительного исследования искомых Ч„д и t , а также ошибки в их определении приведены 6 таблице .

Как видно из таблицы, искомые параметры, полученные предлагаемым способом, не отличаются от параметров, найденных на известном вискозиметре Rheotest более, чем на 5%. Способ позволяет точно определять

реологические параметры пластично- . вязких неньютоновских систем, например таких, как эмалевые шликеры,глинистые растворы, лечебные грязи и другие. Точность нахождения предельного динамического напряжения сдвига и пластической вязкости обеспечивается тем, что в интервалах изменения реальных соотношений реологических -параметров описанных жидкое-

тей и скоростей вращения ротора,при которых исследуются эти жидкости, упрощение известного выражения Рей- нера-Ривлина на конечном результате практически не сказывается.

Формула изобретения

Способ определения реологических параметров дисперсных систем, при

котором исследуемую систему разрушают ротором ротационного вискозимет- ра на двух заранее заданных угловых скоростях и измеряют соответствующие величины касательных напряжений, отличающийся тем, что, с целью осуществления непрерывного контроля за пластической вязкостью и предельным динамическим напряжени- ем сдвига, упрощения расчета искомых

параметров и повьш1ения точности их измерения у многокомпонентных плас- . тично-вязких неньютоновских систем, используют одноцилиндровый вискозиметр, касательные напряжения иямеряют при равновесном течении испытуемой среды, а предельное динамическое, напряжение сдвига t и пластическую вязкость 1| определяют по формулам

55

t, rn/Cf - m, ; (

3 . ,1244568 где m , m , ш константы прибора,

I . t,

1

m.

определяемые COOT- s Tfl 1(1)

ветственно no форму- ,

-,,,.,.( ии - заранее заданные скорости

J10. ч

вращения ротора); f , Г - напряжения сдвига, измеренные соответственно при скоростях вращения ротора си, и и.

.Г

1-и- Грунтовый эмалевый пшикер 13,5

Грунтовый эмалевый шликер 9,9

Покровный эмалевый шликер 13

Покровный серо- голубой эмалевый шликер 14,7

26%-ный глинистый раствор 15,9

15%-ный глинистый раствор9,15

13,18 -2,4 7,2

7,

10,02 +1,2 4,7 4,71

12,58 -3,2 1,5 1,46

14,99 +2,0 0,8 0,77

15,76 -0,9 2,1 2,09

9,43 +3,1 1,76 1,83

-2,4 7,2

7,

+1,2 4,7 4,71

-3,2 1,5 1,46

+2,0 0,8 0,77

-0,9 2,1 2,09

+3,1 1,76 1,83

+2,78

+0,2

-2,5

-3,4 -0,7 +4,1

вписан способ определения реологических характеристик дисперсных . сред путем разрушения структуры испытуемой среды на двух угловых скорЬс- тях ротационного вискозиметра и измерения .касателышх напряжений, в котором используют одноцилиндровый вискозиметр, касательные напряжения сдвига Измеряют при равновесном течении, а предельное динамическое напряжение и пластическую вязкость рассчктьшают по формулам. 1 табл., 1 ил. ш СП Од 00

Редактор М.Петрова

Составитель В.Вощанкин Техред М.Ходанич

Заказ 3909/47

Тираж 778 .Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, -Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор М.Шароши