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垂直落球粘度计

许多方法可用于测量流体的粘度。这些现象通常是基于三种现象之一 - 与流体接触的移动表面,移动通过流体的物体和流过电阻组件的流体。这些现象利用了行业中的三种主要粘度计,即旋转粘度计和落球粘度计和毛细管粘度计。落球粘度计通常用于测量牛顿液体和气体的粘度。该方法在落球球达到**终速度时,在力平衡下应用牛顿运动定律。按照牛顿关于落球的运动定律,存在浮力,重力和阻力,并且这三个力达到零的净力。阻力能够从斯托克斯定律获得,这是有效的在雷诺数小于1的情况下有效。
 
落球粘度计非常适合测量流体的粘度,并且该方法已在国际标准中进行了说明。在国际标准中,该方法不同于参考文献中描述的原理。这些标准描述了一种斜管法,其中落球管与垂直方向倾斜10°。此外,对于不同的动态粘度测量范围,使用不同直径的六个球,当球的下降时间不低于测试过程中记录的**小下降时间时,可以选择合适的球。球通过样品液体的滚动和滑动运动有时位于倾斜的圆柱形测量管中。样品粘度与球落下特定距离所需的时间相关,并且测试结果以动态粘度给出。
 
虽然落球法已经很完善,并已在国际标准中予以说明,但操作这种类型的粘度计有点不方便。例如,粘度计需要六个不同直径的球来测量不同的粘度范围,并且用户必须运行测试来选择合适的球。而且,很难确定落球到达终点速度的位置,即开始记录线和起始落下位置之间的距离是否足够。另外,斜管粘度计与垂直方向成10°; 因此落地的球不仅是坠落,而且也是滚动的。这种现象与落球法的推导条件不同。因此,本研究的目的是开发一种基于传统落球法的新方法同时推导了描述垂直管中落球行为的动力学方程。由于这种类型的粘度计与地面垂直,所以在此将其称为垂直落球粘度计。
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