落球法测定变温液体粘滞系数精VIP免费

落球法测定变温液体粘滞落球法测定变温液体粘滞系数系数什么是液体粘滞系数什么是液体粘滞系数•当液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间当液体内各部分之间有相对运动时，接触面之间存在内摩擦力，阻碍液体的相对运动，这种性质存在内摩擦力，阻碍液体的相对运动，这种性质称为液体的粘滞性，液体的内摩擦力称为粘滞力。称为液体的粘滞性，液体的内摩擦力称为粘滞力。粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度粘滞力的大小与接触面面积以及接触面处的速度梯度成正比，比例系数梯度成正比，比例系数ηη称为粘度（或粘滞系称为粘度（或粘滞系数）。数）。•测量液体粘度可用落球法，毛细管法，转筒法等测量液体粘度可用落球法，毛细管法，转筒法等方法，其中落球法适用于测量粘度较高的液体。方法，其中落球法适用于测量粘度较高的液体。粘度的大小取决于液体的性质与温度，因此，测粘度的大小取决于液体的性质与温度，因此，测定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲定液体在不同温度的粘度有很大的实际意义，欲准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。准确测量液体的粘度，必须精确控制液体温度。实验目的实验目的•1.1.用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度用落球法测量不同温度下蓖麻油的粘度•2.2.了解了解PIDPID温控试验仪的原理和使用温控试验仪的原理和使用•3.3.练习用秒表记时，用螺旋测微器测直径练习用秒表记时，用螺旋测微器测直径实验仪器实验仪器•变温粘度测量仪变温粘度测量仪•ZKY-PIDZKY-PID温控实验仪温控实验仪•秒表秒表•螺旋测微器螺旋测微器•钢球若干钢球若干实验原理实验原理•1.1.落球法测定液体的粘度落球法测定液体的粘度•在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力在静止液体中下落的小球受到重力、浮力和粘滞阻力33个力的作用，如果个力的作用，如果小球的速度小球的速度vv很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的，则从流很小，且液体可以看成在各方向上都是无限广阔的，则从流体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式：体力学的基本方程可以导出表示粘滞阻力的斯托克斯公式：•(1)(1)•（（11）式中）式中dd为小球直径。由于粘滞阻力与小球速度为小球直径。由于粘滞阻力与小球速度vv成正比，小球在下成正比，小球在下落很短一段距离后（参见附录的推导），所受落很短一段距离后（参见附录的推导），所受33力达到平衡，小球将以力达到平衡，小球将以v0v0匀速下落，此时有：匀速下落，此时有：•(2)(2)•（（22）式中）式中ρρ为小球密度，为小球密度，ρ0ρ0为液体密度。由（为液体密度。由（22）式可解出粘度）式可解出粘度ηη的的表表•达式：达式：(3)(3)3Fvd300136dgvd200()18gdv•本实验中，小球在直径为本实验中，小球在直径为DD的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，的玻璃管中下落，液体在各方向无限广阔的条件不满足，此时粘滞阻力的表达式可加修正系数此时粘滞阻力的表达式可加修正系数(1+2.4d/D)(1+2.4d/D)，而（，而（33）式可修正为：）式可修正为：•（（44））•当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的粘度值又较小时，小球在液体中的平衡速当小球的密度较大，直径不是太小，而液体的粘度值又较小时，小球在液体中的平衡速度度v0v0会达到较大的值，奥西思会达到较大的值，奥西思--果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的果尔斯公式反映出了液体运动状态对斯托克斯公式的影响：影响：•（（55））•其中其中，，ReRe称为雷诺数，是表征液体运动状态的无量纲参数。称为雷诺数，是表征液体运动状态的无量纲参数。•（（66））200()18(12.4/)gdvdD203193(1ReRe)161080Fvd00Re/vd•当当ReRe小于小于0.10.1时，可认为（时，可认为（11）、（）、（44）式成立。当）式成立。当0.1