一种新的Couette流变仪的精度校核.pdfVIP

学兔兔 第 45卷第 6期 机 械 工 程 学 报 vo1．45 NO．6 2009年 6 月 JOURNAL0FMECHANICALENGINEERING Jun． 2009 DoI：1O．3901／JME．2009．O6．147 一 种新的Couette流变仪的精度校核木 郭关柱 范毓润 杨华勇 (浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 杭州 310027) 摘要：利用新研制的外筒旋转可调压可视化 Couette流变仪，开展了强剪切流的空化试验，发现剪切力矩及瞬态温度对剪切 空化的影响非常明显。通过传感器温度阶跃响应试验数据，求得温度传感器在静止液体内受阶跃温度变化时的表面传热系数。 采用柱坐标系，基于试验获得的纯剪切力矩和瞬态传热微分方程，由数值计算方法求出不同时刻强剪切 Couette流的瞬态温 度，理论计算值与试验结果较为吻合，表明新的外筒旋转可调压可视Couette流变仪获得的纯剪切力矩和瞬态温度的准确性， 以及间隙的均匀性。利用文献[9】的初步估算方法，也可求出强剪切 Couette流的温度变化值。对比分析结果表明，所提方法 校核精度高且适用范围广。 关键词：Couette流 剪切空化 瞬态传热 中图分类号：TG156 AccuracyVerificationofaNew CouetteRheometer GUO Guanzhu FAN Yurun YANG Huayong (TheStateKeyLabofFluidPowerTransmissionandControl，ZhejiangUniversity,Hangzhou310027) Abstract：ByutilizingthenewlydevelopedvisualCouetterheometerwithitsoutercylinderrotatingandpressureadjusatble， caviattionexperimentsofstrongshearflow raecarriedout．Itisfoundthattheinfluenceof rtansienttemperaturenadshearing torqueon shearingcavitation isvery obvious．Byexperimenatldataoftemperaturestep responseofsensor,hteconvectionheat rtnas~rcoefficientwhenthethermocoupleisrootedinrestinghotliquidandsubjectedtohtesteptemperaturechnageisobatined．In acylindricalcoordinatesystem，withthepure shearingtorquenad rtna sientheatrtansferdifferentialequation obtained from hte experiment，htertnasient temperaturesofsrtongsheafingCoueReflow at differenttimeraecalculatedbyusingnumericalmethod． Thetheoreticalvalueisconsistentwitlltheexperimenatlresult．htusshowingthecorrectnessofpuresheafi ngtorquenadrtansient temperaturenadtheun iformityofgapobtained rfom htesaidCouetterheometerbyusingthepreliminaryestimationmehtod，hte temperaturechangevalueofsrtongs