ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Метод колебания диска из "Вязкость предельных углеводородов" Вискозиметры, в которых наблюдается затухание вращательных колебаний диска (цилиндра или шара) применяли многие исследователи [32—34] для определения вязкости различных газов и жидкостей. Если диск погрузить в газ или жидкость и заставить совершагь крутильные колебания, то последние будут затухающими. Причиной затухания колебаний является вязкость окружающей систему среды. [c.29] Величина логарифмического декремента затухания пропорциональна вязкости, что и является основанием экспериментального метода вычисления вязкости, предложенного Кулоном. При опыте определяются период колебаний и логарифмический декремент затухания. [c.29] Хотя теория этого метода и сейчас еще далека от своего завершения, все же простота конструкции вискозиметра обусловила его широкое применение. [c.29] Большинство исследователей при вычислении коэффициентов вязкости пользовалось этой формулой. [c.30] Однако в 1939 г. более точные формулы, хотя и не имеющие достаточно строгого теоретического обоснования, были предложены Маквудом [35], который рассматривает два возможных случая. [c.30] Случай 1. Расстояние О между подвижным В и неподвижным А дисками (рис. 11) таково, что возмущение, вызванное в вязкой среде колеблющимся диском, не доходит до неподвин ных дисков, а полностью тормозится в этой среде. При этом логарифмический декремент затухания не должен быть слишком большим. [c.30] Анализ приведенных уравнений и данные опыта показывают, что уравнение применимо для измерения вязкости жидкостей и газов при высоких давлениях и достаточно больших значениях Д. [c.31] Случай 2 применим для измерения вязкости газов при небольших давлениях и малых значениях О. [c.31] Пользуясь определяющими критериями (42) и (45), всегда можно подобрать такие расстояния между подвижными и неподвижными дисками в экспериментальных приборах, для которых будут применимы формулы случаев 1 или 2. [c.31] Экспериментальная проверка уравнений Маквуда была проведена Кеезомом и Маквудом. Они измерили вязкость жидкого водорода в одном и том же приборе при одних и тех же условиях, но при различных значениях О. При ) = 0,06 см вязкость рассчитывали по формулам (43) и (44), а при 0=1,5см по формулам (40) и (41). Вычисленные значения коэффициентов вязкости в пределах ошибки опытов совпали. [c.31] Достоинством метода колебания диска является то, что опыты можно проводить при постоянном давлении, что необходимо, например, при исследованиях в вакууме, в области, расположенной вблизи критической точки и на линии насыщения. [c.32] Метод колебания диска, широко использовали в своих работах японские исследователи Ивасаки и Такахаси [36, 37]. [c.32] Вискозиметром (рис. 12) они измерили вязкость метана, кислорода, азота, аргона и смеси аргона с кислородом при темпе- ратурах 25—75° С и давлениях от 1 до 115 ати. [c.32] Колеблющийся диск 1 диаметром 27,9 мм и толщиной 0,9487 мм, изготовленный из нержавеющей стали, расположен между двумя неподвижными дисками диаметром 52 мм, толщиной 2 мм и с центральным отверстием в 3 мм. Расстояние между неподвижными дисками фиксируется тремя установочными шайбами 17 толщиной 1,775 мм. [c.32] Диск при помощи стального стерженька 2 диаметром 0,6 мм и длиной 20 мм подвешивают на кварцевой нити 18 диаметром 30 jtiK и длиной 172 мм. На стержне 2 укреплено зеркальце 4. Свободный конец кварцевой нити зажимается во втулке 3, укрепленной на установочном диске 6 вискозиметра. Диски неподвижные и установочный строго центрируются параллельно друг другу при помощи дистанционных кварцевых трубочек 9, надетых на стальные стержни 10, и регулируются гайкой и пружиной 11. На установочном диске расположена червячная пара 5 и 7, которой диск приводится в колебательное движение. На этом же диске имеются три отверстия для заполнения сосуда исследуемым газом. [c.32] В нижней части сосуда высокого давления напротив зеркальца имеется отверстие, в которое вставляется кварцевое окно 13 диаметром 18 мм и толщиной 10 мм. Уплотнение окна осуществляется прокладкой 14 из твердой органической смолы и нажимной гайкой. [c.32] В корпусе сосуда просверлены отверстия 15 и 16 для ввода термопар. [c.32] Чистота исследованного метана равнялась 99,99%. [c.33] Вязкость Многих газов, в том числе и метана, методом колеблющегося диска при комнатной температуре и давлениях до 70 атм была измерена Кестиным и его соавторами [38—40]. [c.33] Вернуться к основной статье