Прибор Куэтта

В практике исследования неньютоновских жидкостей, встречающихся в процессах нефтедобычи, основной методикой получения зависимостей эффективной вязкости и напряжения сдвига от скорости деформации является ротационная вискозиметрия с воспринимающими элементами типа коаксиальные цилиндры и конус-плоскость . Интерпретация полученных зависимостей связана с некоторыми затруднениями. Прежде всего следует отметить, что течение жидкости в зазоре прибора (коаксиальные цилиндры, параллельные диски, конус - плоскость и т.д.) радиально, то есть отличается от условий чистого сдвига (линейное течение), и часть прилагаемой к жидкости энергии тратится на сообщение ей центростремительного ускорения (неустойчивость Куэтта). Поэтому наблюдаемая вязкость системы оказывается ниже истинной, и чем больше прилагаемое напряжение сдвига, тем больше отклонение. Кроме того, непосредственное измерение истинного пластического напряжения сдвига в большинстве ротационных вискозиметров невозможно, что вызвано трудностью измерений очень малых скоростей и напряжений сдвига. Поэтому То приходится вычислять [c.50]

Для изучения поверхностной вязкости растворов ПАВ применить щелевой или канальный вискозиметр, разработанный для изучения нерастворимых монослоев, без изменения их конструкции нельзя. Браун с сотрудниками [31 ] сконструировал поверхностный вискозиметр, являющийся двумерным аналогом прибора Куэтта. Прибор позволяет исследовать как пленки ньютоновского типа, так и пластичные пленки. [c.291]

Эта модификация вискозиметра Куэтта позволяет с высокой точностью работать при очень низких градиентах сдвига (рис. 13-8). Он принципиально отличается от вискози.метра Куэтта тем, что в приборе Куэтта градиент сдвига зафиксирован и измеряется напряжение сдвига, в то время как в данном вискозиметре напряжение сдвига задано, а измеряется градиент сдвига. Раствор помещают между неподвижным внешним цилиндром и плавающим в жидкости внутренним цилиндром, способным вращаться. Внутренний цилиндр содержит стальную пластинку. Снаружи внешнего цилиндра находятся вращающиеся магниты, которые заставляют эту пластинку, а поэтому и внутренний цилиндр вращаться. Скорость этого вращения зависит от количества стали во внутреннем цилиндре и вязкости жидкости и не зависит от скорости вращения магнита и плотности образца. Скорость сдвига можно варьировать изменением количества стали во внутреннем цилиндре (добавлением большего количества пластинок). Поскольку момент вращения пропорционален количеству металла во вращающемся магнитном поле, ротор будет вращаться намного быстрее и градиент сдвига возрастет. Градиент сдвига равен тангенциальной скорости, поделенной на радиальное расстояние между цилиндрами. Этот прибор просто измеряет вязкость относительно стандарта, такого, как вода, путем определения относительного количества времени, которое требуется, чтобы внутренний цилиндр проделал данное число вращений. [c.371]

В последнее время широкое распространение получили ротационные вискозиметры разг личных конструкций [69]. Эти приборы применяются для широкого диапазона вязкости и устраиваются или по типу Куэтта (с нитью подвеса) для менее вязких жидкостей ил и же с жесткой осью на шариковых или других подшипниках для высоковязких, жидкостей или дисперсных систем. Последний тип приборов в настоящее время нашел весьма широкое применение. . [c.199]

Для определения влияния градиента скорости на отношение вязкостей (стр. 260) можно использовать обычный и-образный вискозиметр, а также вискозиметр Куэтта и другие подобные приборы, если применять специальное устрой- [c.249]

Экспериментальные данные, в дополнение к ранее опубликованным, получены с помощью прибора типа Куэтта с внутренним тефлоновым цилиндром диаметром 11,5 см и наружным цилиндром диаметром 13,0 см (рис. П1.1). Второй прибор имел диаметр ротора 17,9 см и наружного цилиндра 19,1 см. Кроме того, применяли тефлоновый ротор конической формы с диаметром у вершины 10,5 см и в нижней части 11,5 см. Напряжение измеряли тензометром марки иСЗ. Детали процедуры измерений [23] и особенности использования универсальных датчиков описаны в другом месте. [c.91]

Свободный рост. Эксперименты по росту фибриллярных кристаллитов, выполненные в поле потока, генерируемого вращением внутреннего цилиндра в приборе типа Куэтта (см. рис. III. 1), приводят в результате к тем же скоростям роста, что и в случае пуазейлевского течения, при соответствующих относительных скоростях движения раствора полимера вдоль растущего волокна. Такое соответствие может быть достигнуто только в том случае, если кристаллит-затравка размещен где-либо в середине кольцевого зазора. В этом случае можно применять как метод статического роста, так и метод намотки волокна. [c.94]

Вискозиметр Куэтта состоит из двух концентрических цилиндров. Внешний вращающийся цилиндр содержит жидкость, а меньший, внутренний цилиндр, подвешен в жидкости на тонкой проволоке. Закручивание внутреннего цилиндра в результате вращения внешнего цилиндра измеряется по градуированной шкале при помощи луча света, отбрасываемого от зеркала, прикрепленного к проволоке. Профиль течения жидкости в вискозиметре Куэтта проще, чем в вискозиметре Оствальда, что облегчает и теоретическую обработку результатов. В вискозиметре Куэтта можно получать крайне малые градиенты течения. К сожалению, прибор сложен в изготовлении и в нем затруднительно поддерживать постоянство температуры. [c.301]

К приборам третьей группы, у которых вращается наружный цилиндр, а напряжение сдвига измеряется на внутреннем, относятся так называемые торсионные вискозиметры, прототипами которых были вискозиметры Шведова [27] и Куэтта [30, 64, 83, 84] теоретической предпосылкой к их созданию было выведение уравнения для ньютоновского течения в зазоре между цилиндрами [64]. Серийный црибор Мак Майкла (1915 г.) [70] стал широко применяться после того, как было дано математическое обоснование течения дисперсных систем (красок, покрытий) в вискозиметрах [c.156]

Вискозиметр Куэтта, изображенный на рис. 7.18, сконструирован так, чтобы свести к минимуму эффекты неньютоновского течения. Что же касается капиллярного вискозиметра, то усилие сдвига выражено в нем очень сильно, и это делает его непригодным для работы с растворами ДНК. Обычный вискозиметр Куэтта имеет ряд практических недостатков, но их удалось устранить в последних моделях этого прибора [31]. [c.425]

Изучение свойств псевдоожиженных слоев проводилось с использованием различных методов и приборов. Так, системы, псевдоожиженные потоком газа, были исследованы с помощью лопастного вискозиметра Штормера, или вискозиметра с вращающимися шарами, и вискозиметра с падающим шариком. Авторы работы по реологии таких систем [94] считают, что полученные данные являются приближенными и могут рассматриваться только как качественные. Методами, обоснованными теоретически, они считают лишь ротационную и капиллярную вискозиметрию впрочем, последний метод ограниченно применим к ВДП из-за эффекта проскальзывания материала вдоль стенок. Достоверные количественные данные были получены лишь с использованием ротационного вискозиметра Куэтта (результаты исследований с помощью вискозиметра Брукфилда считаются достоверными, если скорости деформирования не слишком велики [107]). [c.101]

Рассмотрим вискозиметр Куэтта (гл. 13) с неподвижным внутренним и вращающимся внешним цилиндрами. Между этими цилиндрами имеется зазор, который можно увидеть, если посмотреть вдоль оси прибора. Если между источником света и прибором расположен поляризатор, и выходящий свет попадает на второй поляризатор (анализатор), ось которого перпендикулярна оси первого поляризатора, свет не достигает наблюдателя. Если в зазор помещен раствор, содержащий удлиненные молекулы, и внешний цилиндр вращается, за счет градиента скорости молекулы ориентируются и изменяют плоскость поляризации света, пропущенного поляризатором, так, что некоторое количество света начинает проходить через анализатор. Однако, так как система обладает цилиндрической симметрией, имеется два района, в которых средняя ориентация оптической оси среды параллельна направлению поляризатора (рис. 18-11). В этих точках (которые находятся друг против друга) не происходит переориентации поляризованного света и анализатор не пропускает свет. Аналогично имеется два района, в которых молекулы ориентированы в направлении анализатора, и снова через всю систему свет не проходит. Следовательно, как показано на рис. 18-11, образуются четыре района, которые кажутся темными на светлом фоне. Такая фигура называется крестом, а угол х — углом экстинкции. Можно показать, что [c.536]

Куэтт [9] нашел для прибора, в котором вращался наружный цилиндр, что турбулентность наступает при Ке = 1900. В противоположность этому Тэйлор [10], пользуясь установкой аналогичной конструкции, но выполненной более совершенно, не обнаружил турбулентности до Не = 12500. При вращении внутреннего цилиндра турбулентность маловязких жидкостей, по-видимому, наступает значительно раньше, чем при вращении внешнего цилиндра. [c.65]

Вильгельм и Рутон [93] описали вискозиметр с цилиндром на подвесе, как в приборе Куэтта. Внешний цилиндр приводился во вращение мотором. При [c.201]

Гудив. [104] сконструировал конический ротационный вххскозиметр (рис. 19) по типу прибора Куэтта. Внешний конический сосуд С приводился во вращени мотором, а внутреннее тело вращения В с конической поверхностью подвешено на стальной нити. Гудив рекомендует этот прибор для коллоидов, обладающих аномалией вязкости. [c.204]

Известно относительно мало приложений расчетов нагрева за счет вязкой диссипации в кольцевом течении Куэтта. Одно интересное приложение эти расчеты находят в ротационном вискозиметре, где нагрев аа счет внутреннего трения иногда ограничивает самые большие скорости сдци1 а, которые могут быть использованы в приборе. Полностью развитые поля температур и скорости привлекают мрюго внимания из-за существования неоднозначного решения, найденного в [2П- Касательные напряжения не должны превышать определенного значения, даже если при этом неограниченно увеличиваются скорости сдвига. При высоких скоростях сдвига уменьшение температурной зависимости вязкости компенсируется увеличением напряжения вследствие роста скорости сдвига. Зависимость скорости сдвига Уо1Н (относительная скорость между поверхностями, разделяемыми зазором) от касательного напряжения показана на рис. 8 для жидкости, описываемый степенной зависимостью [20]. Для данного касательного напряжения имеются два режима для проведения эксперимента один при высоких и второй при низких скоростях сдвига. [c.335]

Сущность метода Кросса заключается в учете нормальных напряжений, возникающих при движении жидкости в зазоре ротационного вискозиметра. Как уже упоминалось, при движении жидкости по круговой траектории часть прилагаемой энергии тратится на возникающее центростремительное ускорение, которое не регистрируется прибором (неустойчивость Куэтта). Это выражается в отклонении (занижении) значений наблюдаемой вязкости по сравнению с вязкостью, измеренной в условиях чистого сдвига [67]. Если перестроить зависимость эффективной вязкости от напряжения сдвига в координатах 1г - т , должна получиться прямая с отсечением, равным (1/т ,) , и угловым коэффициентом, равным 1/4С т где т , - истинная неэластическая вязкость, С - модуль Гука. [c.54]

Прототипами ротационных вискозиметров явились разработанные в 1889 г. приборы ф. Н. Шведова и М. Куэтта, в которых осуществляется круговое течение жидкости в кольцевом зазоре между наружным цилиндром радусом / , вращаемым с угловой скоростью (О, и внутренним цилиндром радиусом подвешенным на упругой нити, служащей динамометром и воспринимающей крутящий момент М. Для пластично-вязких жидкостей М. Рейнер и Р. Ривлин в 1927 г. вывели уравнение [c.258]

На рис. 2.6.1.1 приведены реологические характеристики, или кривые течения, для различных типов неньютоновских жидкостей, полученные при течении жидкости в сдвиговом приборе типа реотест , т. е. при течении в канале Куэтта. При таком течении все жидкостные частицы нагружены одинаковым касательным напряжением т и исш,1тывают одинаковые скорости сдвига [c.131]

Ротационный вискозиметр Реотест представляет собой двусистемный прибор. Он позволяет исследовать реологические свойства вещества или в цилиндровом измерительном устройстве по Куэтту или в устройстве конус — плита. [c.146]

Много более рациональным представляется автоматический вискозиметр, сконструированный Л. В. Лютиным, В. А. Кирюшкиным и И. М. Кормером [130] на принципе вращения цилиндра по Куэтту. Прибор предназначен для непрерывного измерения вязкости суспензий коллоидного графита в процессе их помола на коллоидной мельнице. Хотя первая конструкция этого аппарата не особенно совершенна, однако, несомненно, приборы такого типа должны найти применение для практических целей контроля, производства. Интересной является также конструкция ротационного вискозиметра К. Г. Куманина, который был применен М. С. Казанским [131] для непрерывного контроля вязкости стекломассы ванных печей. [c.209]

Для измерений динамической вязкости ц, динамического модуля упругости О и эффективной вязкости в установившемся течении т)а использовали ротационный прибор с коаксиальными цилиндрами, описанный в работах [4, 5]. Особенность этого прибора состоит в том, что он может использоваться либо как вискозиметр типа Куэтта, либо как крутильный маятник с вынужденными колебаниями, причем переход от одной схемы измерений к другой требует минимальной переделки привода. Колебания и вращения цилиндров преобразуются в элек- [c.286]

Определение вязкости с помощью вискозиметра Куэтта — Гатчека или вискозиметра Макмайкла. Измерить вязкость растворов сахарозы на вискозиметре Куэтта — Гатчека. Неподвижный внутренний цилиндр прибора имеет диаметр 4 см и длину 4 см вокруг этого цилиндра вращается расположенный концентрично с ним цилиндр диаметром 4,5 см, эффективная длина которого [c.109]

Распределение скорости в вискозиметре Штормера. Этот вискозиметр состоит из двух концентрических цилиндров, причем внутренний цилиндр вращается, а наружный остается неподвижным. Вязкость находят путем измерения скорости вращения внутреннего цилиндра под воздействием известного вращающего момента. Данный прибор аналогичен вискозиметру Куэтта — Гатчека, который рассматривался в разделе 3.5. [c.110]

Для измерений по методу Куэтта используют усовершенствованный вискозиметр Кемпфа, а для измерений по методу падения шарика — видоизмененный вискозиметр Хёпплера [203]. Вискозиметры для расплавов, основанные на принципе коаксиальных цилиндров, описаны Флори [200], Мукоуяма и Такегава [199] и Корецкой с соавторами [204]. Вполне приемлемые конструкции этих приборов выпускаются уже промышленностью (например, [205]). Смолл [206] описывает простой вискозиметр для расплава, дающий возможность измерять вязкость в широком диапазоне от 10 до 10 пз при навеске вещества всего около 0,1 г. [c.263]

Наибольшие трудности при изготовлении и применении ротационных вискозиметров возникают вследствие необходимости вносить поправки на дно внутреннего цилиндра. Самый простой, но недостаточно точный способ заключается в том, что дно цилиндра делают слегка вогнутым. При погружении цилиндра в жидкость в вогнутости остается воздух и трение дна уменьшается. Отдельные авторы помещали под дно внутреннего цилиндра маловязкую жидкость, например ртуть. Куэтт [47] и Гатчек [48, 55] монтировали внутренний цилиндр между специальными охранными кольцами, уменьшающими турбулентность от его концов. М. П. Воларович [46] пользовался длинными и узкими цилиндрами, чтобы относительная ошибка от трения дна была невелика. В других своих приборах он применял сферическое дно [53]. Теория трения полушарий достаточно разработана [51, 54]. Унгер [50] построил ротационный вискозиметр, в котором цилиндры были заменены вставленными одно в другое полушариями разного радиуса. Муней и Юарт [49] придали дну цилиндров своего прибора коническую форму. Зазор между конусами они выбрали таким, чтобы для каждой точки его отношение к расстоянию от оси вращения было постоянным. Такие вискозиметры называют коници-линдрическими. [c.96]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология