測定液體粘度實驗

一、實驗目的

1 、通過液體粘度的測定，理解粘度是實際流體的一個重要物理性質。

2 、觀察液體粘度隨溫度的變化。

3 、掌握液體粘度的測定方法。

二、實驗工具

1 、超級恒溫器

2 、水銀溫度計

3 、雙金屬溫度計

三、實驗儀器說明

圖示為DNJ-79型旋轉式粘度計的測量組件。外圓筒固定在保溫層內壁上，外圓筒與保溫層間通有恒溫水，使待測粘度的液體穩定在某一溫度上，內外圓筒的間隙中充以待測量粘度的液體，內筒內掛在支架上的微型同步電動機的轉軸帶動旋轉。由于內筒在被測液體中旋轉受到粘滯阻力的作用，產生反作用而使電動機殼體偏轉某一角度。

四、基本原理

實際流體運動時呈現出粘性，該粘性指的是，當流體微團和筒發生相對滑移時產生切向阻力的性質，旋轉式粘度計量基于牛頓內摩擦定律來測定液體粘度的。當在粘度計兩個不同直徑的同心圓筒的環形間隙中充以待測液體，外圓筒固定不動，半徑為R的內圓筒以角速度旋轉，因為和尚小，液體在其間隙內的運動可以看作平板間的層流，內筒外壁上液體的速度

式中n為內圓筒轉速

液體因粘性產生的切向應力為

由此對內筒軸心產生的摩擦力矩為

式中H為圓筒長度

從上式可知，除摩擦力矩M隨粘度變化外，其余各項都是已知的。因此，只要測出M就可以算出。對DNJ-79型旋轉式粘度計而言，摩擦力矩的傳遞是通過儀器本身的轉移機構使指針擺動的，并在經過校正的刻度盤上指示出粘度的數值。該刻度讀數乘上內筒因子就表示動力粘度的數值。刻度盤上的一小格代表一厘泊（CP）即1厘泊=g/cms=kg/ms

五、實驗步驟

1 、粘度計為精密儀器，使用前應熟悉有關使用說明

2 、將聯軸器（左旋滾花螺帽）擰緊在電動機軸的端部（擰緊、卸下時，不宜用力過大，并使用細桿，以防內部零件受損）

3、接通電源。當電動機空載旋轉時用調零螺絲將指針調到刻度的零點，調好零點后切斷電源。

4、把恒溫器的水泵進出水噴同測試容器的進出口管噴連好，調好水溫。

5、將15ml的液體小心地注入外筒內，直到液面達到錐形面下部邊緣，將內筒浸沒液體內，然后將測試容器輕輕的放在儀器托架上，再將內筒懸掛在聯軸器的鉤上。

6、起動電動機，內筒從開始晃動直到對準中心止，為加速對準中心可前后左右微量移動在托架山的測試容器，當指針穩定后，這時即可讀數。

7、改變恒溫水的溫度，繼續測量幾個不同溫度下的液體粘度。

8、測試結束，切斷粘度計及恒溫器電源。

六、記錄數據

七、實驗報告

1、整理記錄數據，列表、繪出關系曲線。

2、在旋轉式粘度計中，為什么說當測量的值穩定了，水溫實際上就是待測粘度液體的溫度？

3、對所測得的粘度數據進行分析。