大学物理仿真实验报告

落球法测定液体得粘度实验目得:1、落球法测定液体粘度原理2、PID 条件控制实验原理： １、落球法测定液体粘度原理1 个在静止液体中下落得小球受到重力、浮力与粘滞阻力 3 个力得作用，假如小球得速度 v 很小,且液体可以瞧成在各方向上都就是无限宽阔得,则从流体力学得基本方程可以导出表示粘滞阻力得斯托克斯公式：（2、４、1）(2。4.1)式中为小球直径.由于粘滞阻力与小球速度成正比，小球在下落很短一段距离后(参见附录得推导）,所受 3 力达到平衡，小球将以匀速下落,此时有：(2、4、2）式中 ρ 为小球密度,ρ0为液体密度。由（2.４.2)式可解出粘度 η 得表达式：（2、４、3）本实验中,小球在直径为 D 得玻璃管中下落，液体在各方向无限宽阔得条件不满足,此时粘滞阻力得表达式可加修正系数(１+２、4d/D)，而（2．4．３)式可修正为：(2、4、４）当小球得密度较大,直径不就是太小,而液体得粘度值又较小时,小球在液体中得平衡速度 v0会达到较大得值，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得影响： (２、４、5）其中，Re 称为雷诺数，就是表征液体运动状态得无量纲参数.（2、4、６)当 Re 小于 0、1 时，可认为（2。4。1)、(2、4、4)式成立。当 0、1〈Re<１时，应考虑（2、4、５)式中 1 级修正项得影响,当 Re 大于 1 时，还须考虑高次修正项。考虑(2。4．5）式中 1 级修正项得影响及玻璃管得影响后,粘度可表示为：(2、4、７）由于 3Re/16 就是远小于 1 得数,将 1/（1+3 Ｒ e/16)按幂级数展开后近似为１-3R ｅ／16，(2．4．７）式又可表示为:（２、4、８)已知或测量得到 ρ、ρ0、D、d、v 等参数后，由(1。3.4)式计算粘度 η,再由（2、4、6)式计算 R ｅ,若需计算Ｒ e 得１级修正，则由（２、4、８)式计算经修正得粘度 η1。在国际单位制中，η 得单位就是 Pa·s（帕斯卡·秒）,在厘米，克，秒制中,η 得单位就是Ｐ（泊）或 cP（厘泊)，它们之间得换算关系就是：（２、4、9）２、PI Ｄ条件控制PID 调节就是自动控制系统中应用最为广泛得一种调节规律，自动控制系统得原理可用图 2．4。1 说明。图 2.4.1 自动控制系统框图假如被控量与设定值之间有偏差 e(t)=设定值－被控量，调节器依据e（t）及一定得调节规律输出调节信号 u(t），执行单元按 u(t)输出操作量至被控对象，使被控量逼近直至最后等于设定值.调节器就是自动控制系统得指挥机构。在我们得温控系统中，调节器采纳...