一种适合于挥发性液体黏度测量的毛细管黏度计.pdfVIP

第 2卷第 4期 热 科 学 与 技 术 V0I|2．No．4 2003年 12月 JournalofThermalScienceandTechnology Dec。2003 文章编号 ：1671—8097(2003)04—0365—05 一 种适合于挥发性液体黏度测量的毛细管黏度计 刘 志 刚 ， 吴 江 涛 ， 吕 萍 (西安交通大学 动力工程及 多相流国家重点实验室，陕西 西安 710049) 摘要 ：针对制冷工质等挥发性液体黏度的测量需要，研制了一种新的改进型Ubbelohde毛细管黏度计；它的 最大设计耐压能力为 10MPa。在完成黏度计 的设计和加工后 ，利用纯水和无水 乙醇对毛细管黏度计 的仪器常 数进行 了标定。最后利用新研制的毛细管黏度计 ，对HFC152a的饱和液体黏度进行 了测量。实验结果表明，测 量 的实验结果与文献值 的平均偏差为 0。72 ，最大偏差为 1。67％。 关键词 ：毛细管黏度计；HFC152a；饱和液体黏度 中图分类号 ：TH836 文献标识码 ：A 式 中：为流体动力黏度 ，t为流动时间， 为一定 0 引 言 时间 t内流过 圆管 的流体体积 ，L为圆管长，R 圆 目前 ，饱和液体黏度 的测量方法主要有L1叫]： 管半径 。Ap为 圆管两端 的压力差 ；对 于重力型毛 毛细管法 、振动弦法 、旋转法 、落体法 、振动法 、平 细管黏度计而言，Ap即为重力和浮力作用之差 。 板法 以及声频共振法等 。这些方法各有优缺点，适 式 (1)是在理想流动 的情况下得到 的。根据 用于不 同的场合 。其 中，毛细管法是使用最普遍 的 前人 的研究表 明L1]，这与实际情况有一定 的差别 ； 一 种方法，操作简单且成本低 ，在实际黏度测量 中 实际毛细管 内的流动则还必需考虑流动过程 中的 有很广泛 的应用 ，而且大多数 国家 的液体黏度基 动能损失和末端损失等。在 目前的高精度毛细管 准也是通过毛细管法来建立 的。但是 ，普通的毛细 黏度计设计 中，大多采用修正后 的计算方程 。它 的 管黏度计不适合于挥发性液体的测量 ，因此本文 具体形式如下 ： 在现有毛细管黏度计 的测量原理分析基础上 ，提 r／= 卜一 —8rt(L +—nR)t ((2z) 出了一种新 的毛细管黏度计结构 ，可以用于挥发 性液体 的黏度测量 。最后 ，利用新研制的毛细管黏 式 中：P 为待测流体液相密度 ；Pv为待测流体气 相密度 ；h为毛细管 内液柱的高度 ；m为动能损失 度计测量 了HFC152a的饱和液体黏度 。 系数；为末端修正系数；、t、V、L、R代表的含义 1 毛细管黏度计 的测量原理与方法 与式 (1)相 同。 毛 细管黏度 计测量 的基本 原理 是 Hagen— 对 于毛细管黏度计 的测量方法而言，有绝对 测量法和相对测量法 。本文采用相对测量法 ，它 的 Poiseuille定律 。有关此定律 的具体推导过程和 内 实现原理大致如下 ： 容 可参见文献 [13，本文只给出相关的表达式。根 据 Hagen～Poiseuille定律可知，在理想情况下