[发明专利]一种测量高粘流体粘度的方法及装置

摘要

本发明公开一种测量高粘流体粘度的方法及装置，该装置主要由高粘度流体完全湍流发生装置、转速和扭矩变频调节器、温度传感器及数据采集系统等组成。高剪切转子由电机直接带动，在高速旋转中产生高剪切力，使剪切室里的高粘度流体实现流体化，达到完全湍流。因为高粘流体的粘度是指流体在受到外力作用时抵抗流体发生变形的阻力，从能量的观点来看，高粘流体的粘度实质上是一种能量的耗散，即流体受到高剪切作用力时，由于摩擦作用而产生热量导致温度升高，并以热的方式被耗散。因此该发明通过“温测法”测量计算高粘流体在高剪切发生装置内达到完全湍流后的能量耗散值，并结合其它流体动力学参数，进一步计算得出高粘流体的有效粘度值。

主权项

1.一种测量高粘流体粘度的方法，其特征在于包括下列步骤：(1) 将待测高粘流体装入一个容器内，内部安装带温度传感器的探头的转子，温度传感器为若干个，将容器密封后，利用转子在高速旋转中产生的剪切力使高粘流体实现完全湍流；(2)记录高粘流体达到完全湍流时转子的轴功率和角速度； (3)根据公式（1）得到平均剪切应力；（1）式中：L—转子浸没于待测高粘流体中的深度（米）；      Dm—转子剪切区域的几何平均直径（米）；      Nd—转子轴功率（千瓦）；—转子角速度（弧度/秒）；（4）由数据采集系统自动记录高粘流体处于完全湍流状态时流体温度的变化，对采集曲线进行线性回归，回归直线的斜率即为温度变化率△T/△t；（5）通过公式（2）得出单位时间单位体积的高粘流体的能量耗散密度（焦耳/（立方米·秒））；（2）式中：—高粘流体的比热(焦耳/(千克·摄氏度))；—高粘流体密度（千克/立方米)；—温度变化（摄氏度）；—时间变化（秒）；(6) 根据公式（3）得到高粘流体的有效粘度（帕·秒）；（3）。