
【化】 falling coaxlal cylinder viscometer
同轴圆筒下落式粘度计(Coaxial Cylinder Falling Viscometer)是一种基于斯托克斯定律设计的流体粘度测量仪器,主要用于测定牛顿流体或非牛顿流体的动态粘度。其核心结构由两个同轴圆筒组成,内筒为自由下落的重力驱动部件,外筒固定并容纳被测液体。当内筒在重力作用下垂直下落时,通过测量其下落速度与流体阻力之间的关系,结合公式推导可计算出流体粘度值。
该仪器遵循黏性流体力学中的层流剪切原理,其粘度计算基于以下公式: $$ eta = frac{(rho_s - rho_f) cdot g cdot d}{18v} $$ 其中$eta$为动态粘度,$rho_s$为内筒密度,$rho_f$为流体密度,$g$为重力加速度,$d$为内筒直径,$v$为下落终端速度。该公式的修正版本需考虑圆筒端部效应和壁面滑移修正系数。
注:具体操作需参照ISO 3219标准规定的温度控制要求,建议使用配套恒温槽保持±0.1℃控温精度。
根据现有资料,“同轴圆筒下落式粘度计”这一名称可能存在概念混淆,需结合两类粘度计的特性进行解释:
同轴圆筒粘度计
属于旋转粘度计的一种()。其结构由外圆筒和内圆柱构成,两筒之间的狭缝填充待测液体。通过外筒旋转产生剪切力,液体粘性带动内筒转动,最终通过测量内筒轴的扭转力矩或旋转角度计算粘度。该设计适用于高温高压环境,常用于化工、纤维等领域。
下落式粘度计
典型代表是落球粘度计(),属于第三类粘度测量方法。原理是通过测量小球在液体中自由下落的速度,结合斯托克斯公式计算粘度:
$$
eta = frac{2r(rho{球}-rho{液})g}{9v}
$$
其中,r为小球半径,ρ为密度,g为重力加速度,v为下落速度。
可能的混淆点:
“同轴圆筒下落式”可能是对两种结构的误组合。现有分类中,同轴圆筒结构属于旋转式,而下落法属于落球式,两者原理不同。若实际存在此类仪器,可能是通过在同轴圆筒内观测重物下落速度来测量粘度,但未在权威资料中检索到相关记录()。
建议参考权威分类():粘度计主要分为毛细管式、旋转式、落球式三类,具体设备选择需根据被测流体性质和应用场景决定。
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