一种双毛细管液体黏度测量方法

当流体流过一段毛细管时会发生水头损失,其与管长有关,利用这一原理让液体流过两段相同内径而长度不同的直毛细管,控制两段毛细管上液体的流出端到液面的垂直距离相等,则相同时间内流出两段毛细管的液体质量比与液体的黏度相关.通过测量这一质量比就可以得到液体的黏度.     

基础实验试题A-2和A-3:毛细管中液体的流动及风洞实验

介绍了第7届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A"流体的流动"中的第二部分"毛细管中液体的流动"和第三部分"风洞"的内容,并给出了参考答案及竞赛结果分析.第二部分试题包括基于泊肃叶定律的倾斜毛细管测量液体黏度及根据毛细管中液体流动的物理状态与雷诺数的关系进行的实验拓展.第三部分涵盖研究乒乓球在风洞内受到的摩擦阻力与风速...     

用恒流法自制仪器精确测定液体的黏度

介绍了用恒流法自制仪器精确测定液体的黏度.该自制仪器,能有效地保证底部的密封性、液体水位恒定和可操作性.另外,还增设一个玻璃管连通器,并附加一根标尺和游标,可使液体水位的测量精确度提高.在接毛细管输出液体的量筒处加上光电计时,可使测量液体的流速的精确度提高.再将相关数据送入已编好程序的电子仪器进行计算并显示出黏度.另外该仪器可调换不同管径的毛细管,因此应用本方法能快速准确地测量多种液体的黏度.     

可控温式液体黏度测定仪的设计与测试

针对大学物理实验中落球法测液体黏度实验存在的普遍问题,设计了基于多传感器系统的可控温式液体黏度测定仪.测定仪采用了集成霍尔开关传感器、温度传感器、超声波传感器等组成的多传感器系统,可以实现对透明液体和非透明液体黏度的测量.结合外部加热装置,还可以测量不同温度下的液体黏度.     

变速落球法测液体黏度的研究

利用小球在液体中的变速运动方程测量液体的黏度.通过测量小球在液体里非匀速运动过程中不同时刻的位置,运用软件的非线性拟合功能拟合数据,计算得到液体黏度.实验结果证明了变速落球法用于测量液体黏度的可行性.     

落球法测液体黏度实验的改进

落球法测液体黏度的实验中,通过对实验仪器进行设计与改进,消除小球进入液体的水平速度,并采用录像和Vegas等软件进行测量分析小球下落速度,从而减少实验系统误差,提高了液体粘滞系数测量精确度。     

毛细管探针法测定液体的表面张力系数

在毛细管法测定液体表面张力系数的实验中,利用被测液体导电的性质,在螺旋测微计的测微螺杆上沿轴线方向加装一根金属探针,通过电学方法探测毛细管内液面及容器内液面的位置,实现液体在毛细管内上升高度的测量.利用探针法分别测量了蒸馏水在几个不同温度下的毛细上升高度,利用瑞利公式计算表面张力系数.实验结果表明,探针法测量毛细上升高度的重复性好,所测得蒸馏水的表面张力系数与其公认值的百分误差约小于0.12%.     

高温高压流体在线毛细管黏度测量

提出了一种适用于高温高压条件下的在线毛细管黏度测量方法,设计并搭建了相应的实验系统。通过与高温高压循环系统连接,可实现压力（约30MPa）、温度（约773K）范围内的流体黏度在线测量。利用该实验系统,在线测量了压力分别为12、23、25、28MPa下,温度303．46－383．28K范围内纯水的动力黏度。较之NIST文...     

利用受激布里渊散射能量反射率测量液体介质运动黏度方法的研究

本文提出了一种利用受激布里渊散射(SBS)能量反射率的变化测定不同温度时的液体介质运动黏度的方法.液体介质的运动黏度随温度而变化,这导致了介质增益系数和SBS能量反射率的变化,因此通过SBS能量反射率的变化可测定不同温度时的液体介质的运动黏度.在Countinuum Nd: YAG种子注入激光系统中测定了不同温度时的水的运动黏度并与运动黏度计测定的结果进行了比较.用本方法获得的不同温度时的水的运动黏度测量值与运动黏度计测量值很接近,相对误差小于5%. 关键词： 受激布里渊散射 SBS能量反射率 温度 运动黏度     

超声毛细效应的探究

通过对超声波泵现象进行预实验,判断出毛细管内液面反常上升的高度与毛细管、液体和超声波的诸多性质相关.从挤压模效应和空化效应分别对超声毛细效应进行理论分析,判断出了影响超声波作用下毛细管内液面反常上升的因素,并通过实验测量结果验证了此理论的自洽性.     

毛细管两端压强差对液体粘度测量的影响

利用毛细管法测定水的粘度,探讨了毛细管两端不同压强差对水粘度测量的影响。结果表明不同压强差对测量粘度有一定的影响,压差的减小使测量结果的误差增大,与理论相符。     

用毛细管成像法测量液相扩散系数——等折射率薄层测量方法

本文提出了一种测量液相扩散系数的新方法. 该方法用透明毛细管构成液相扩散池, 利用毛细管成像法特有的折射率空间分辨测量能力, 通过直接观察和记录扩散介质的等折射率薄层在毛细管中的移动规律, 基于扩散过程遵循的Fick第二定律计算出液相扩散系数. 在25 ℃下研究了丙三醇和纯水间的扩散过程, 扩散系数的测量值与全息干涉法的文献报道值之间的相对误差为4.47%, 论文同时分析了折射率测量精度和毛细管管壁黏滞力对扩散系数的影响. 用毛细管成像法测量液相扩散系数具有样品需要量少、测量速度快、系统稳定性好的特点, 为快速测定微量样品的扩散系数提供了一种有效的新方法. 关键词： 扩散系数 液体折射率 毛细管成像法     

高蒸发率下筛网通道式液体获取装置的金属筛网毛细性能研究

筛网通道式液体获取装置是低温推进剂在轨管理的关键技术之一,其中具有高蒸发速率的低温推进剂在金属筛网的毛细性能是影响筛网通道式液体获取装置工作性能的主要因素。以筛网通道式液体获取装置的常用金属筛网——荷兰斜纹编织网为研究对象,以乙醇和丙酮为工质,采用红外热像仪实验研究了在高蒸发率下易挥发工质在荷兰斜纹编织网经丝方向的毛细性能,通过分析经纬丝密度与工质种类对毛细性能的影响并结合毛细爬升理论模型,系统评价了荷兰斜纹编织网经丝方向的毛细性能,分析比较不同易挥发工质毛细性能参数,并与文献结果相对比,证实了所得到参数的准确性,为筛网通道式液体获取装置的设计提供了技术基础。     

Surface tension measurement of liquid metal with inelastic light-scattering spectroscopy of a thermally excited capillary wave

Thermally excited capillary waves propagate everywhere on a liquid surface. The relationship between the frequency and wavelength of the capillary wave reflects the surface tension of the liquid, and the lifetime of the capillary wave reflects the shear viscosity of the liquid. By observing a capillary wave with inelastic light-scattering spectroscopy, we can obtain the surface tension and the viscosity from the frequency modulation of the light and the spectral width of the scattered light. In this study, we observed capillary waves on liquid metal using high-resolution spectroscopy, and successfully measured their properties in a non-contact manner. In the experiment, values were obtained at a frequency of about 20 kHz. The values were equivalent to those at 0 Hz, since the properties of liquid metals are constant at least in the frequency region from 0 to several tens of kilohertz.     

Breakup of liquid filaments

Whether a thin filament of liquid separates into two or more droplets or eventually condenses lengthwise to form a single larger drop depends on the liquid's density, viscosity, and surface tension and on the initial dimensions of the filament. Surface tension drives two competing processes, pinching-off and shortening, and the relative time scales of these, controlled by the balance between capillary and viscous forces, determine the final outcome. Here we provide experimental evidence for the conditions under which a liquid filament will break up into drops, in terms of a wide range of two dimensionless quantities: the aspect ratio of the filament and the Ohnesorge number. Filaments which do not break up into multiple droplets demand a high liquid viscosity or a small aspect ratio.     

工质对微通道沸腾液膜瞬态变化的影响

本文采用去离子水和无水乙醇两种工质,利用微通道流动沸腾同步测量实验系统,研究了液膜厚度的瞬态变化规律,实验发现流动沸腾形成的初始液膜厚度在毛细数Ca很宽的范围内都遵循Taylor流动原理;液膜形成后,在蒸发和蒸汽流动携带的耦合作用下,厚度迅速减薄直至蒸干;由于水的汽液黏度比小,速度梯度小,剪切作用带来的液膜厚度减少量小,且水的汽化潜热大,吸收相同热量时蒸发量小,导致水的液膜厚度变化斜率较小,通过理论分析提出了沸腾液膜厚度变化的计算模型,计算结果与实验结果的误差小于20%。     

一种适用于低沸点液体粘度测量的金属毛细管粘度计

本文在传统玻璃毛细管粘度计测量方法的分析基础上,初步研制了一种新的适用于低沸点液体特别是混合物粘度测量的金属毛细管粘度计。新的粘度计通过装置翻转方式来实现液体的升液过程,从而可以避免传统密封型毛细管粘度计由于放气而导致混合物成分变化的缺陷,而且实验方法更加简便,有利于粘度测量准确度的进一步提高。通过用甲苯和无水乙醇,作者对初步研制的金属毛细管粘度计进仃了检验,试验结果表明,粘度测量的误差已经可以控制在10％以内,进一步的研究工作正在继续。     

微重力条件下与容器连通的毛细管中的毛细流动研究

利用落塔的短时微重力条件, 实验研究了与容器连通的毛细管中的流体在微重力条件下的毛细流动过程, 并通过理论分析建立了相应的毛细管中弯月液面高度随时间变化的微分方程. 结果表明, 对于不同的接触角和不同的容器/毛细管参数, 由建立的理论公式得到的数值解结果都与实验结果在定量上较为一致. 此外, 实验中发现, 改变乙醇和去离子水混合液的比例可以明显地改变接触角参数, 但对毛细流动的影响很小, 建立的理论公式也对这一现象给出了合理的解释. 该研究对于预测和分析微流道及空间微重力条件下的毛细流动行为具有明显的应用价值.     

Mass transfer due to nonlinear capillary-gravitational waves on the surface of a viscous liquid

An analytical expression of the second order of smallness in wave amplitude-to-wavelength ratio is derived for a horizontal flow arising in a finite-depth layer of a viscous liquid under the action of a periodic nonlinear capillary wave. It is found that the liquid flow is determined by the nonlinear component of the velocity field vortex part and the flow rate increases with increasing viscosity and decreasing wavelength irrespective of the layer thickness. In thin layers, the flow rate rapidly drops from its maximal value with increasing viscosity, wavelength, and surface charge density. If the liquid surface is charged, the horizontal liquid flow decreases rapidly as the surface charge density approaches the threshold of the Tonks-Frenkel instability.