Способ измерения реологическихСВОйСТВ жидКОСТЕй Советский патент 1981 года по МПК G01N11/08 

рения реологических свойств гетерогенных многофазных сред.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в определении зависимости расхода жидкости в каиилляре от градиента давления, капилляр (являющийся измерительным элементом) в процессе измерения вращают с угловой скоростью

nV

где (О - угловая скорость вращения капилляра; V - скорость гравитационного разделения фаз; г - радиус капилляра, что предотвращает процесс разделения гетерогенных фаз. При этом .процесс осаждения, искажающий картину течения среды в капилляре, исключается, тем самым диапазон измерения реологических свойств существенно расщиряется и, кроме того, повышается точность измерения.

Перед началом -исследования определяют скорость разделения гетерогенных фаз, которая необходима для расчета требуемой скорости вращения капилляра, предотвращающей процесс гравитационного разделения исследуемой системы. После определения скорости разделения фаз рассчитывают требуемую скорость вращения капилляра по формуле

кУ

где со - угловая скорость вращения капилляра;

V - скорость осаждения; г - радиус капилляра.

Затем капилляр вращают вокруг собственной оси с найденной скоростью. Сам процесс вискозиметрии заключается в снятии расходной характеристики капилляра, т. е. зависимости расхода от перепада давления. Для исключения концевых эффектов рекомендуется снимать расходную характеристику методом двух капилляров. Далее определяется касательное напряжение на стенке капилляра и градиент скорости сдвига по формулам соответственно

4Q

21

-кг

где т - касательное напряжение;

г - радиус капилляра; АР - перепад давления; / - длина капилляра; Q - расход среды, по которым строят кривую течения, характеризующую реологические свойства исследуемой жидкости. Способ осуществляют следующим образом.

Проводилось измерение .реологических свойств 2% суспензии бумажной массы в воде.

Капилляр с внутренним диаметром 0,008 и длиной 0,:67 м установлен в подщипниках качения и соединен ременной передачей с приводом вращения.

Скорость осаждения для исследуемой суспензии составляет 0,0012 м/сек. Следовательно требуемая скорость вращения капилляра составляет

uV 3,14 0,0012 Q об

(О -„ .- и,.

г0,004сек мин

Капилляр приводят во вращение.

Далее по обычной методике снималась зависимость расхода суспензии от перепада давления, которая однозначно определяет кривую течения.

Результаты опытов представлены в таблице. Для сравнения снята аналогичная зависимость расхода от -перепада давления по .известному способу в неподвижном капилляре.

Исследование реологического поведения суспензии во вращающемся капилляре (АЛ д) и неподвижном (АР , д}.

Как видно из таблицы, предлагаемым способом можно измерять реологические свойства лри малых скоростях течения, что

позволяет определить более точно проявление пластических свойств исследуемой системы. Кроме того, вращение капилляра де