蓖麻油黏度与表面张力系数的关系研究

分别利用落球法和拉脱法测量了蓖麻油在不同温度下的黏度和表面张力系数;根据最速下降法,编制自动调参程序FIT,通过拟合实验测量数据,得到了描述蓖麻油黏度与表面张力系数关系的经验公式.     

转筒黏度计测量液体黏度方法研究

用黏性流体力学理论求得测量装置中旋转液体径向速度梯度的理论公式,进而得到转筒法测量黏度的较精确公式.指出了国内的一些教材和文献在推导中使用近似公式的错误,用参数估计的方法求得测量装置的摩擦阻力力矩,使测量结果得到进一步校正.实验研究表明:按照近似公式与精确公式计算求得的径向速度梯度之差可达到13.1%,求得的液体黏度之差可达到28.6%;在蓖麻油的温度为25.5℃时测得测量装置的摩擦阻力力矩为9.482×10-5 N·m,相当于0.540克重物产生的力矩.     

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.     

蓖麻油粘滞系数公式的Origin拟合

蓖麻油的粘度系数对温度变化很敏感,国际公认的标准值只有几个特定温度下的数值,这给实际应用及教学中实验测量结果准确性的评价带来了较大的困难。采用落球法研究了蓖麻油的粘滞系数与温度的关系,根据测量小球在不同温度的蓖麻油中下落速度,借助于origin软件,得出了蓖麻油的粘滞系数随温度变化的经验方程。     

毛细管法测量液体黏度实验再设计

设计了简单的毛细管法测量液体黏度的实验装置,通过测量液面高度与时间的变化,拟合实验数据得到液体的黏度,省去了传统的恒压液槽的设计.通过毛细管外加恒温管的方法,可较准确地测量不同温度下液体黏度的变化.通过实验给出泊肃叶公式中液体流速与毛细管长度、内径以及两端压强差的关系.     

基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量

研制了一种基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量装置。该装置由金刚石对顶砧、显微镜和CCD探测器构成,利用红宝石荧光标定压力,通过落球法可简单方便地实现不同压力下液体黏度的测量。利用该装置,测量了高压下丙三醇的黏度,测量结果与已发表的实验数据吻合得很好,验证了测量装置的可靠性。     

基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量北大核心CSCD

研制了一种基于金刚石对顶砧的液体高压黏度测量装置。该装置由金刚石对顶砧、显微镜和CCD探测器构成,利用红宝石荧光标定压力,通过落球法可简单方便地实现不同压力下液体黏度的测量。利用该装置,测量了高压下丙三醇的黏度,测量结果与已发表的实验数据吻合得很好,验证了测量装置的可靠性。     

利用视频分析软件和分析天平改进落球法测液体黏度

通过对传统落球法进行改进,利用分析天平测量小球质量,利用视频分析软件Tracker分析测量小球位置,并利用其内置的最小二乘拟合功能获得小球的终极速度,由此测得出蓖麻油黏度.相比传统测量方法,测量精度提高近一个数量级.     

双圆柱定程干涉法测量空气黏度

本文通过改变声波信号的频率,在一个固定尺寸的封闭型双圆柱腔体内形成驻波的方法测量空气的黏度.基于声学微扰理论,空气黏滞性会造成声波传播过程中能量的耗散,导致实际共振频率偏离理想共振频率.利用扫频仪得到频谱图,通过读取频谱图上空气的实际共振频率,与理论计算得到的频率进行对比,最后计算出空气的黏度.本文首先测量了室温下24.5℃时空气的黏度,测量结果为1.78×10^-5 pa·s,与公认值较吻合,相对误差为2.94%.进一步测量了不同温度下的空气黏度,验证了空气黏度随温度升高而增大的规律.     

半导体硅熔体的有效(磁)黏度

用钕铁硼(NdFeB)永磁材料构建"魔环"结构的永磁体,向直拉硅生长的熔体所在空间引入磁场,采用回转振荡法测量不同磁场强度下硅熔体的有效黏度(磁黏度).在温度一定时,测得的磁黏度随着磁场强度的增加而增加,二者呈抛物线关系.熔硅温度升高,磁场影响加剧.1490—1610℃温度区间内,磁黏度有异常变化.当引入磁场强度为0068T时,熔硅有效黏度比原黏度增加2—3个数量级,证明引入磁场是硅单晶大直径生长时,抑制熔硅热对流的有效手段. 关键词： 硅熔体 有效(磁)黏度 魔环永磁体 回转振荡法     

混合制冷剂HFC-134a+HFC-152a液相黏度实验研究

寻找替代制冷剂的过程需要对制冷剂的物性有充分的了解,黏度是最重要的物性之一。本文使用一种将翻转法升液和压力容器承压相结合的黏度测量实验装置,对混合制冷剂HFC-134a+HFC-152a(摩尔比为0.29:0.71)进行液相黏度测量实验研究,测量了278.15～333.15 K温度范围内的液相黏度数据。为了方便工程运用,采用四种形式的Andrade方程对实验数据进行拟合,其中三种仅表征温度与黏度的关系,其余一种同时考虑了温度和压力对黏度影响。结果表明,由后者所得的关联式精度最高,平均绝对误差(AAD)和最大绝对误差(MAD)分别为0.495%和1.050%。此外,仅考虑温度的影响时,在Andrade方程中加入非线性修正对关联式的精度影响不大。     

关于落体法测蓖麻油黏度实验中的预留高度问题

采用高速摄像机跟踪小钢球下落全程,找出匀速运动的起始位置并测量速度.为方便学生使用简单量具就能较准确地测量蓖麻油的黏度,给出了较准确的预留高度hT.还分析了小钢球在黏性流体中运动时的受力情况,给出球受力的表达式.并应用Mathematics软件对受力表达式求数值解.画出v-h图,与实测的v-h曲线对比基本吻合.     

基于线性霍尔传感器的液体黏度测量实验仪

利用线性霍尔传感器改进传统落球法测量仪器,可以测量非透明液体的黏度.用磁性球替换钢球,采用4个霍尔传感器HG-302C输出受磁性小球下落所引起的霍尔信号,STM32F103ZET6微控制器实现信号的采集、时间计时和数据上传,LabVIEW程序实现信号的显示与数据的接收保存,Matlab拟合数据得到小球的终极速度.经实验测试,蓖麻油的黏度测量偏差为3.3%.     

流体黏度的实验研究

基于落球法和毛细管法测定黏度的原理,利用泊肃叶公式,制作了测量流体黏度的装置.更换不同规格的圆管,黏度的测量范围为10-3~100Pa·s.水和羧甲基纤维素钠溶液黏度的测量值与参考文献报道结果一致.     

探究落球法粘滞系数实验的最佳实验条件及误差修正

系统地探究了落球法测量蓖麻油粘滞系数实验中测量结果的影响因素,分析了小球从不同位置下落、不同小球直径和不同实验温度对蓖麻油粘滞系数测量的影响。通过绘制误差曲线并进行分析,提出了实验的改进方案,以提高实验精度,减小实验误差。     

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     

液体粘滞系数不确定度的评定

本文介绍定温下，液体蓖麻油粘滞系数测量结果不确定度的评定，并着重讨论了由温度影响所引起的不确定度。     

液体的莱顿弗罗斯特效应及贝纳德对流试验研究

本文介绍了作者于2015年11月在北京市大学生物理实验竞赛中获得一等奖的实验工作。通过自行设计的实验装置,演示了溶液的莱顿弗罗斯特现象,测量了溶液莱顿弗罗斯特点及其随溶液浓度的变化。当加热板表面有污渍,变得粗糙时,同样的溶液滴到表面,即使温度升高到莱顿弗罗斯特点之上,也不会产生莱顿弗罗斯特效应,说明加热板表面粗糙程度对溶液莱顿弗罗斯特效应有很大影响。当加热板表面光滑时,液滴体积的大小对莱顿弗罗斯特效应没有影响。还演示了连续介质的贝纳德对流现象,用二甲基硅油代替氯化钠溶液,滴到加热器皿里,当硅油层厚度达到一定值,上下表面的温差也达到一个临界值时,观察到贝纳德对流现象,测量了对流现象发生时硅油层的厚度及其上下表面温度差。通过设计并完成整个实验过程,学生系统地认识了液体的莱顿弗罗斯特效应及贝纳德对流,拓展了学生的视野,激发了学习兴趣,锻炼了学生的创新思维和动手能力。创新性实验教学在培养学生科学素养方面起着重要的作用。     

甲醇与蓖麻油混合物运动粘度的实验研究

利用改型的乌别洛特毛细管粘度计,本文对243～353K温度范围内对质量配比为98.8:1.2的甲醇与蓖麻油混合物的运动粘度进行了实验研究,运动粘度测量结果的不确定度为1.06%,利用得到的实验数据拟合了甲醇 蓖麻油二元混合物的运动粘度方程.方程与实验数据最大偏差为3.31%,平均偏差为1.11%.     

磁熵变测量实验装置

简述了磁熵概念及磁熵变测量原理,介绍了应用于教学的磁熵变测量实验装置.利用该装置测量了金属钆在0～50℃温度范围,最大磁场为2T的等温磁化曲线,计算了不同温度下的磁熵变.