Вискозиметрия

(от лат. Viscosus - клейкий, вязкий и греч. Metred - измеряю), совокупность методов измерения вязкости жидкостей и газов. При абс. Измерениях проводят независимые параллельные определения касательного напряжения и скорости сдвига при течении исследуемой среды. Вязкость вычисляют по ф-ле При относит. Измерениях результаты определения параметра, зависящего от вязкости, сравнивают с результатом, полученным при аналогичной процедуре определения того же параметра для жидкости (или газа) известной вязкости. В случае неньютоновских жидкостей определяемая величина наз. Эффективной или кажущейся вязкостью (т. К. Она зависит от и ). При этом измерения необходимо выполнять при разл. Скоростях деформации. Ниж. Предела изменения скорости не существует.

Верх. Предел связан с возникновением неустойчивости потока, напр. Для маловязких сред - с появлением инерц. Турбулентности, для полимерных систем - с упругими деформациями. В. Основывается на двух эксперим. Принципах. Измеряется сопротивление движению, обусловленное вязкостью среды, либо при протекании исследуемого в-ва в канале той или иной геометрич. Формы, либо при движении твердого тела в среде, вязкость к-рой определяют. Наиб. Распространены капиллярная, ротационная, вибрационная В., метод падающего шарика, пенетрация и пластометрия. В капиллярной В. Измеряют перепад давления между концами капилляра и соответствующую объемную скорость истечения Q при ламинарном течении исследуемой жидкости через капиллярный канал длиной L c известной и постоянной формой поперечного сечения.

Обычно применяют цилиндрич. Трубку с внутр. Радиусом R. Вязкость рассчитывают по ф-ле Гагена - Пуазейля. Реже используется плоскощелевой канал шириной bи высотой . Тогда , Для ньютоновской жидкости = const и, следовательно,= const. Для неньютоновской жидкости эффективная вязкость зависит от условий эксперимента. Обычно измеряют Qпри = const (метод постоянного давления) либо при Q =const (метод постоянного расхода), хотя есть приборы, в к-рых в ходе эксперимента непрерывно изменяется как , так и Q. При измерении вязкости газов учитывают изменение давления вдоль капилляра (в случае практически несжимаемых жидкостей влиянием давления можно пренебречь). Часто используют вариант капиллярной В., в к-ром характеристикой вязкости служит продолжительность истечения определенного (стандартизованного) объема жидкости под действием собственного веса через калиброванный капилляр.

С помощью этого метода определяют вязкость нефтепродуктов, молекулярную массу полимеров и т. Д. Поскольку сопротивление протеканию среды по капилляру зависит не только от ее вязкости, в ф-лы, используемые для расчета , вводят поправки, к-рые учитывают возможные погрешности, связанные, напр., с изменением кинетич. Энергии струи, с накоплением упругой энергии, разогревом системы. В ротационной В. Измеряют крутящий момент М и угловую скорость вращения В одном из осн. Вариантов метода слой исследуемой жидкости высотой Н находится между двумя коаксиальными цилиндрами с внутр. Радиусами Ri и .