SU808915A1 - Method of measuring liquid rheologic properties - Google Patents

Method of measuring liquid rheologic properties Download PDF

Info

Publication number
SU808915A1
SU808915A1 SU792729432A SU2729432A SU808915A1 SU 808915 A1 SU808915 A1 SU 808915A1 SU 792729432 A SU792729432 A SU 792729432A SU 2729432 A SU2729432 A SU 2729432A SU 808915 A1 SU808915 A1 SU 808915A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
capillary
dependence
gradient
measuring liquid
rheologic properties
Prior art date
Application number
SU792729432A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Голованчиков
Николай Васильевич Тябин
Original Assignee
Волгоградский Политехническийинститут
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волгоградский Политехническийинститут filed Critical Волгоградский Политехническийинститут
Priority to SU792729432A priority Critical patent/SU808915A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU808915A1 publication Critical patent/SU808915A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к капилл рной вискозиметрии и может найти применение при определении реологических свойств ньютоновских и неньютоновских жидкостей, суспензий , эмульсий, растворов и расплавов .The invention relates to capillary viscometry and can be used in determining the rheological properties of Newtonian and non-Newtonian liquids, suspensions, emulsions, solutions and melts.

Известно устройство дл  исследовани  реологических свойств полимерных материалов, в котором реализован способ, позвол ющий определ ть профиль скорости потока пластмассы по деформации в полости цилиндра подкрашенного материала 1.A device for studying the rheological properties of polymeric materials is known, in which a method is implemented which makes it possible to determine the flow velocity profile of a plastic by the deformation in the cylinder cavity of the tinted material 1.

Недостатком устройства  вл етс  сложность конструкции его и длительность измерений, св занных с остановкой потока, выделением из него деформированного столбика подкреаиенного материала, построени  профил  скорости и его численного или графического дифференцировани  дл  определени  зависимости градиента скорости от касательных напр жений .The drawback of the device is the complexity of its design and the duration of measurements associated with stopping the flow, separating the deformed column of the subcreatable material from it, building a velocity profile and its numerical or graphical differentiation to determine the dependence of the velocity gradient on tangential stresses.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ капил рной вискозиметрии жидкостей, осно- . ванный на измерении зависимости расхода жидкости при прохождении черезThe closest technical solution is capillary viscometry of liquids, mainly. bath on measuring the dependence of the flow rate of a fluid passing through

капилл р от градиента давлени  и позвол ющий по формуле Вейссе бергаРабиновича-Муни перейти к зависимости градиента скорости на стенке капилл ра от касательных напр жений 1.2 J.the capillary pressure gradient and allowing the Berg – Rabinovich – Mooney formula by Weiss to go to the dependence of the velocity gradient on the capillary wall on the tangential stresses 1.2 J.

Однако определение реологической кривой течени  по этому способу процесс трудоемкий и длитeльный However, the determination of the rheological flow curve by this method is a laborious and time-consuming process.

0 так как требует многочисленных опытов дл  определени  зависимости расхода исследуемой жидкости через капилл р при различных грещиентах давлени , построени  промежуточного графика зависимости среднего градиейта скорости от касательных напр жений на стенке капилл ра и его графического или численного дифференцировани .0 since it requires numerous experiments to determine the dependence of the flow rate of the test liquid through the capillary at various pressure seals, to construct an intermediate graph of the dependence of the average velocity gradient on the tangential stresses on the capillary wall and its graphic or numerical differentiation.

Цель изобретени  - повышение скорости и упрощение процесса измерений.The purpose of the invention is to increase the speed and simplify the measurement process.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  реологических свойств жидкостей, состо щем в измерении градиента давлени  исследуемой жидкости при прохождении ее через капилл р, на вход капилл ра ввод т индикатор ,. определ ют зависилюсть конщентрации индикатора от времени его пребывани  в капилл ре и по полученным данным наход т зависимость градиента скорости от касательных напр жений по формулам;This goal is achieved by the fact that in the method of determining the rheological properties of liquids, which consists in measuring the pressure gradient of the test liquid as it passes through the capillary, an indicator, is introduced into the inlet of the capillary. determine the dependence of the indicator concentration on the time of its stay in the capillary and, using the data obtained, determine the dependence of the velocity gradient on tangential stresses by formulas;

«(.fcutdt)VjC tdt/Cut"(.Fcutdt) VjC tdt / Cut

аг ar

(Jcutdt (Jcutdt

APR. ±HAPR. ± H

-nr-nr

CutdtCutdt

tH -градиент скорости, с ; -длина капилл ра, м; -ра,диус капилл ра, м; -функци  распределени  времени пребывани  индикатора в капилл ре, мм; начальное и конечное врем  функции распределени  , с; касательное напр жение градиент давлени , н/м Сн тие функции распределени  времени пребывани  и ее использование дл  определени  зависимости градиента скорости от касательных напр жени по предлагаемым формулам упрощает и ускор ет процесс измерени  реологических свойств, так как значительно уменьшает число опытов, врем  проведени  экспериментов и обработки экс периментальных данных. Определение реологических свойст жидкостей по предлагаемому способу начинаетс  с измерени  градиента да лени  и сн ти  функции распределени  времени пребывани . Методика сн ти  последней заключаетс  в подаче вход капилл ра индикатора (раствора соли, кислоты, радиоактивных изотопов и др.) и автоматической записи на вьргоде из капилл ра концентрации его. Затем по известному градиенту давлени  и функции распределени  пребывани , представл квдей собой график зависимости концентрации Си индикатора от времени t, опр дел е1с  зависимость градиента скорости от касательных напр жений по формулам |l.(a:Jj1:utd7)/7cutdt/cuti; а г т Чн нtH is the velocity gradient, s; - the length of the capillary, m; - ra, capillary dius, m; - distribution function of the indicator residence time in the capillary, mm; the start and end time of the distribution function, s; tangential stress pressure gradient, n / m Decreasing the residence time distribution function and using it to determine the dependence of the velocity gradient on tangential stresses using the proposed formulas simplifies and speeds up the process of measuring rheological properties, since it significantly reduces the number of experiments, the time of experiments and processing of experimental data. The determination of the rheological properties of fluids according to the proposed method begins with the measurement of the gradient of laziness and the removal of the distribution function of the residence time. The method of removing the latter is to feed the indicator capillary inlet (salt solution, acid, radioactive isotopes, etc.) and automatically record its concentration from the capillary. Then, by the known pressure gradient and the distribution function of the stay, we plotted the dependence of the concentration of the indicator C on time t, determined by e1c the dependence of the velocity gradient on tangential stresses according to the formulas | l. (A: Jj1: utd7) / 7cutdt / cuti; a gt chn n

/Jcutdt / Jcutdt

flPR MM TLflPR MM TL

J Cutc/tJ Cutc / t

iHiH

которые при численном интегрировании преобразуютс  к видуwhich, when integrated numerically, are converted to

(Q §f H-V YzVucptcputj-VxCucptcpAt/Cut (1) IWiiji4м H XCucp J. Cucp tepAt Пример. По предлагаемому способу провод т измерение реологических свойств 5% раствора карбоксиметилцеллюлозы в воде. Дл  этого при течении раствора в капилл ре длиной 1 м и внутренним диаметром 4 мм при перепаде давлени  65 мм вод.ст. снимают функцию распределени  времени пребывани  (см.чертеж) по известной методике. В начало капилл ра ввод т в качестве индикатора 1 мл насыщенного поваренной солью того же раствора карбоксиметилцеллюлозы, затем концентратомером, установленным на выходе из капилл ра, автоматически измер ют концентрацию частиц индикатора и вычерчивают график функции распределени  времени пребывани . Градиент давлени  рассчитывают по .формуле 64140 X 10 9,81, где Н показани  чашечного вод ного дифманометра, Н 64 мм вод.ст.; р 1000 кг/м - плотность воды; „ 9,81 М/с - ускорение свободного падени . Функцию распределени  времени пребывани  разбивают на интервалы сначала через 2 с, затем через 10 с и в каждой точке разбиени  определ ют соответствующую ей концентрацию Си в миллиметрах. Результаты измерений приведены в таблице(Q §f HV YzVucptcputj-VxCucptcpAt / Cut (1) X Cucp J. Cucp tepAt Example. According to the proposed method, the rheological properties of a 5% solution of carboxymethylcellulose in water are measured. with a diameter of 4 mm and a pressure drop of 65 mm of water, the residence time distribution function is removed (see the drawing) according to a known method. leaving the capillaries pa, the concentration of particles of the indicator is automatically measured and a graph of the residence time distribution function is plotted. The pressure gradient is calculated using the formula 64140 X 10 9.81, where H is the readings of the cup water differential pressure gauge, H 64 mm water; p 1000 kg / m - water density; "9.81 M / s - acceleration of free fall. The residence time distribution function is divided into intervals first after 2 s, then after 10 s and at each break point the corresponding concentration of Cu in millimeters is determined. The measurement results are shown in the table.

125 178 26 154 14870 14,25 0,263125 178 26 154 14870 14.25 0.263

227 140 28 122,5 20570 16,65 0,301227 140 28 122.5 20570 16.65 0.301

8000 9,7 0,1898000 9.7 0.189

tcput 89430 н tcput 89430 n

де Су - функци  распределени  времени пребывани ;de su - the function of residence time distribution;

Сиср среднее значение функции Си в интервале; среднее значение времени Sisr is the mean value of the C function in the interval; average time

ср в интервале;cp in the interval;

t - врем ;t is time;

at - интервал разбиени  времени ;at - time partitioning interval;

dv - градиент скорости; dr.dv is the velocity gradient; dr.

- касательное напр /хение. В таблице представлены результаты - tangential for example. The table presents the results.

dV асчетов градиента скорости - поdV speed gradient calculation - by

ормуле (1), а также - касательньк напр жений f по формуле (2).formula (1), as well as the tangential stresses f according to the formula (2).

Так как L 1 м, R 2д10 м,Since L is 1 m, R 2d10 m,

tdVtdV

XCucptcpAt 89430, то jp XCucptcpAt 89430, then jp

чh

2,99 loVjCucptcpAt/Cut / 2.99 loVjCucptcpAt / Cut /

н в рассматриваемом примереn in this example

-but

628 н/м, 628 n / m,

R 2 10 м;R 2 10 m;

89430.  89430.

tHtH

тогда С- 2,1 loV CueptcpAt /М нthen C- 2.1 loV CueptcpAt / M n

В том же капилл ре проведена сери  опытов по определению зависимости расхода жидкости от градиента давлений, по методике., соответствующей известному способу: устанавливаетс  расход жидкости д по ротаметру и определ етс  соответствующий ему напор Н по чашечному дифмано-. 1метру.In the same capillary, a series of experiments was carried out to determine the dependence of the flow rate of a fluid on a pressure gradient, according to a method corresponding to a known method: the flow rate of a fluid is determined from a rotameter and its corresponding pressure H is determined from a cup diffan. 1 meter.

Продолжение таблицыTable continuation

.Использование предлагаемого способа по сравнению с известным при равной точности дает возможность значительно уменьшить число необходимых опытов, упрощает расчеты, так как не требует построени  промежуточного графика и его графического или численного дифференцировани ,облегчает определение вискозиметрической кривой течени  и ускор ет процесс проведени  экспериментов и обработки экспериментальных данных в 4-5 раз.Using the proposed method as compared with the known with equal accuracy makes it possible to significantly reduce the number of necessary experiments, simplifies calculations, since it does not require the construction of an intermediate graph and its graphical or numerical differentiation, simplifies the determination of the viscometric flow curve and speeds up the process of conducting experiments and processing experimental data. data 4-5 times.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 399764, кл. G 01 N 1/02, 1972.1. The author's certificate of the USSR 399764, cl. G 01 N 1/02, 1972. 2.Милдман С. Течение полимеров. М., Мир, 1971, с... 24 (прототип).2. Mildman S. Polymer flow. M., Mir, 1971, with ... 24 (prototype).
SU792729432A 1979-02-27 1979-02-27 Method of measuring liquid rheologic properties SU808915A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792729432A SU808915A1 (en) 1979-02-27 1979-02-27 Method of measuring liquid rheologic properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792729432A SU808915A1 (en) 1979-02-27 1979-02-27 Method of measuring liquid rheologic properties

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU808915A1 true SU808915A1 (en) 1981-02-28

Family

ID=20812145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792729432A SU808915A1 (en) 1979-02-27 1979-02-27 Method of measuring liquid rheologic properties

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU808915A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076943A (en) * 1984-09-10 1991-12-31 Rakow Allen L Fluid particle separator with pressure drop resistance matching

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076943A (en) * 1984-09-10 1991-12-31 Rakow Allen L Fluid particle separator with pressure drop resistance matching

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Crosland-Taylor A device for counting small particles suspended in a fluid through a tube
Han On Silt‐and Capillary‐Die Rheometry
US2934944A (en) Continuous viscosimeter
Spedding et al. Holdup in two phase flow
Moan et al. Entrance effect in capillary flow of dilute and semi-dilute polymer solutions
Hershey et al. Blood flow in rigid tubes: thickness and slip velocity of plasma film at the wall.
OZAWA et al. Characteristics of jetting observed in gas injection into liquid
SU808915A1 (en) Method of measuring liquid rheologic properties
Thwaites et al. Liquid film properties in two-phase annular flow
Valeev Research of equipment for cleaning oil-containing wastewater
Hochmuth et al. Spherical caps in low Reynolds-number tube flow
Weinberger et al. Onset of draw resonance during isothermal melt spinning: A comparison between measurements and predictions
US4386518A (en) Apparatus and method for measuring low concentrations of high molecular weight polymers in solution
US2948145A (en) Continuous consistometer and method of measuring liquiform product consistency continuously
Yarusso Exit and entrance flows of non-Newtonian fluids in parallel slits
Haruni et al. Hydroextraction. Techniques for Permeability Measurement
US2949027A (en) Continuous densitometer
SU722936A1 (en) Method of automatic control of oil emulsion settling process
SU1002903A2 (en) Viscosity primary converter
SU418762A1 (en)
RU2007702C1 (en) Method of determining rheological properties of liquids
SU409114A1 (en) CAPILLARY VISCOSYMETER
SU1509676A1 (en) Apparatus for studying filter properties of fibrous masses
SU1402847A1 (en) Device for measuring viscosity of liquids
SU444946A1 (en) Method for calibration of cavity continuity sensors on the working fluid