 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Экспериментальные результаты
В работе были проведены измерения вязкости тонких (D = 30 ¸ 50 мкм) прослоек индивидуальных органических жидкостей и углеводородных технических смесей, образованных между металлическими пластинами. В случае ламинарного потока средняя скорость <vп> течения ньютоновской жидкости через щелевой зазор толщиной D (рисунок 34.3) определяется формулой:
, (34.8)
где p = DP / l (Па/м) – градиент давления по длине зазора l;
m0 (Па·с) – величина коэффициента вязкости жидкости.
Существование на боковых поверхностях щелевого зазора пристенного слоя с иными реологическими характеристиками, чем объемная жидкость, было установлено в опытах с описанным вискозиметром при анализе характера возрастания скорости течения жидкости <vэ> с повышением перепада давления, и сравнением таких зависимостей с теоретическими, рассчитываемыми по (34.7). Для исследуемых жидкостей при зазорах заведомо больших чем 2ds, т.е. в отсутствие перекрытия пристенных слоев, в области малых перепадов давления наблюдается уменьшение вязкости с ростом давления и поэтому нелинейное возрастание скорости течения жидкости, а при давлениях (0.5 ¸ 1) 104 Па вязкость становится равной вязкости объемной жидкости.
 |
Рисунок 34.3 - Геометрия щелевого зазора вискозиметра и схема течения в нем жидкости с приповерхностным «жестким» слоем
Как пример, приведёны результаты (рисунок 34.4) опытов с технической углеводородной жидкостью МРХ-30. Для тонких (D ~ 30 ¸ 40 мкм) прослоек этого масла при небольшой скорости течения зависимость (34.7) не выполняется
Рисунок 34.4 - Зависимость отношения <vэ> / p – относительной (по отношению к градиенту давления p) экспериментальной средней скорости течения масла МРХ-30 через щелевые зазоры вискозиметра от градиента давления p. Величина зазоров: D1 = 39,7 мкм (·), D2 = 35 мкм (О) и D3 = 30 мкм (обозн. – прямоугольник). Т = 294 К. Сплошные линии – аппроксимация зависимостью (34.9)
– величина <vэ> возрастает не пропорционально градиенту давления p. Экспериментальные результаты трех серий вискозиметрических опытов (при температуре Т = 294 К) с истечением этой жидкости через зазоры трех фиксированных толщин (D1 = 39,7 мкм, D2 = 35 мкм и D3 = 30 мкм) представлены на рисунке 34.4 в виде зависимости относительной (по отношению к градиенту давления p) скорости течения – величины (<vэ> /p, м2/Па×с) от p.
Экспериментальные данные аппроксимированы (сплошная линия) функцией:
, (34.9)
где u¥, u0 и p¥ – параметры аппроксимирующей зависимости (приведены в таблице 34.1).
Таблица 34.1 - Параметры аппроксимации (34.9) экспериментальной зависимости относительной (по отношению к градиенту давления p) средней скорости <vэ> /p = f(p) течения масла МРХ-30 от градиента давления p в щелевых зазорах вискозиметра трех фиксированных толщин D. Т = 294 К.
| Толщина зазора D, мкм | Параметры аппроксимации | ||
| u¥,×10–9, м2/Па×с | u0 ×10–9, м2/Па×с | p¥ ×105, Па/м | |
| 39,7 | 13,4 | 4,41 | 1,81 |
| 10,4 | 3,74 | 2,02 | |
| 8,3 | 3,24 | 4,04 |
Из рисунка 34.4 видно, что в области малых градиентов давления
p < 0,5 МПа/м величина отношения <vэ>/p с увеличением давления растет и лишь при градиентах (p > 0,5 МПа/м) c повышением давления практически не изменяется. При этом экспериментальная скорость истечения жидкости <vэ> меньше расчетной <vп>, а при больших перепадах давления становится равной ей.
Поиск по сайту: