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垂直落球粘度計

許多方法可用于測量流體的粘度。這些現象通常是基于三種現象之一 - 與流體接觸的移動表面,移動通過流體的物體和流過電阻組件的流體。這些現象利用了行業中的三種主要粘度計,即旋轉粘度計和落球粘度計和毛細管粘度計。落球粘度計通常用于測量牛頓液體和氣體的粘度。該方法在落球球達到**終速度時,在力平衡下應用牛頓運動定律。按照牛頓關于落球的運動定律,存在浮力,重力和阻力,并且這三個力達到零的凈力。阻力能夠從斯托克斯定律獲得,這是有效的在雷諾數小于1的情況下有效。
 
落球粘度計非常適合測量流體的粘度,并且該方法已在國際標準中進行了說明。在國際標準中,該方法不同于參考文獻中描述的原理。這些標準描述了一種斜管法,其中落球管與垂直方向傾斜10°。此外,對于不同的動態粘度測量范圍,使用不同直徑的六個球,當球的下降時間不低于測試過程中記錄的**小下降時間時,可以選擇合適的球。球通過樣品液體的滾動和滑動運動有時位于傾斜的圓柱形測量管中。樣品粘度與球落下特定距離所需的時間相關,并且測試結果以動態粘度給出。
 
雖然落球法已經很完善,并已在國際標準中予以說明,但操作這種類型的粘度計有點不方便。例如,粘度計需要六個不同直徑的球來測量不同的粘度范圍,并且用戶必須運行測試來選擇合適的球。而且,很難確定落球到達終點速度的位置,即開始記錄線和起始落下位置之間的距離是否足夠。另外,斜管粘度計與垂直方向成10°; 因此落地的球不僅是墜落,而且也是滾動的。這種現象與落球法的推導條件不同。因此,本研究的目的是開發一種基于傳統落球法的新方法同時推導了描述垂直管中落球行為的動力學方程。由于這種類型的粘度計與地面垂直,所以在此將其稱為垂直落球粘度計。
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