液体粘度的测定实验报告

中国石油大学 油层物理 实验报告

地面脱气原油粘度的测定

一、 实验目的

1、用毛细管粘度计法测量脱气原油的粘度。

2、用旋转粘度计测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度。

3、掌握粘度随温度变化规律。

二、实验原理

1、毛细管粘度计法

在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动

时，其运动粘度与流动时间成正比。通过测定原油通过两条标准线之间的时间t，

并用比重计测得原油密度 ρ，通过动力粘度公式：

μ= ρCt （1）

式中 μ——液体的动力粘度，mPa · s；

C——粘度计常熟；

ρ——液体在测试温度下的密度，g/cm3；

t ——毛细管中液面由标线a流到b的时间，s。

2、旋转式粘度计法

旋转式粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。

三、实验设备

1、毛细管粘度计法

测定石油产品的动力粘度时所用的主要仪器为毛细管粘度计，其结构如下图所示：

测定动力粘度初拥毛细管粘度计外，还需要用带透明壁或装有观察孔的恒温浴，其水面高度不小于180mm，容积不小于2L，并附带自动搅拌器和一种能准确调节温度的电热装置（最好同事采用温度调节器）。

除此之外，需要用的其它测试仪器有：

（1）温度计，分度为0.1℃，范围为0~50℃或50~100℃

（2）秒表，用于计量液体在粘度计中的下落时间；

（3）比重计，用于测定液体的密度

一、实验目的

1. 了解粘度的概念和测量方法。

2. 掌握使用粘度计进行粘度测量的原理和操作步骤。

3. 通过实验，掌握粘度测量结果的记录、计算和分析方法。

二、实验原理

粘度是描述流体内部摩擦力的物理量，是流体动力学和流体力学研究中的重要参数。粘度的大小取决于流体的性质和温度。本实验采用毛细管粘度计测量液体的粘度，利用泊肃叶公式进行计算。

泊肃叶公式：τ = (πμLQ)/(4r^2)，其中τ为粘度，μ为液体的动力粘度，L为毛细管的长度，Q为流过毛细管的体积流量，r为毛细管的半径。

三、实验仪器与试剂

1. 实验仪器：毛细管粘度计、恒温水浴、温度计、量筒、秒表、滴定管、计时器等。

2. 实验试剂：待测液体、标准液体。

四、实验步骤

1. 准备实验仪器，检查仪器是否完好。

2. 将待测液体倒入量筒中，测量其体积。

3. 将毛细管粘度计插入恒温水浴中，调整温度至待测液体的温度。

4. 将待测液体注入毛细管粘度计中，确保液体充满毛细管。

5. 打开计时器，记录液体的流出时间。

6. 重复步骤4和5，至少测量3次，求平均值。

7. 将标准液体倒入毛细管粘度计中，重复步骤4和5，求出标准液体的粘度值。

8. 根据泊肃叶公式，计算待测液体的粘度值。

五、实验数据与结果

1. 待测液体体积：50.0 mL 2. 待测液体流出时间：30.0 s、32.0 s、31.0 s

3. 平均流出时间：31.3 s

4. 标准液体粘度值：0.85 Pa·s

5. 待测液体粘度值：0.86 Pa·s

六、实验结果分析

通过本次实验，我们掌握了使用毛细管粘度计测量液体粘度的原理和操作步骤。实验结果表明，待测液体的粘度值为0.86 Pa·s，与标准液体的粘度值0.85 Pa·s相近，说明实验结果较为准确。

七、实验总结

本次实验成功完成了液体粘度的测量，加深了我们对粘度概念的理解，提高了实验操作技能。在实验过程中，需要注意以下几点：

液体粘滞系数的测定实验报告

摘要：

本实验旨在测定不同液体的粘滞系数。实验过程中，我们利用扭转法测定了不同浓度的液体的粘滞系数，并得到了粘滞系数与浓度的关系曲线。结果表明，液体的粘滞系数随着浓度的增加而升高，并符合经验公式。

引言：

液体的粘滞性是指液体流动时，由于内部分子之间相互作用的影响所产生的阻力。粘度的大小与液体的浓度、分子量、温度、压力等因素有关。通过测定不同浓度下的液体粘滞系数，可以探究液体的流动性质，有利于理解生产过程中的液体流动情况。

实验设计：

我们选取了乙二醇、甘油、水三种液体进行实验，分别制备了不同浓度的溶液。实验采用扭转法测定液体的粘滞系数，扭转装置的设计如下图所示：

把液体装入圆柱形玻璃杯中，将旋转轴插入杯中，同时在杯的周围设置电加热器。通过扭转试杆制造扭转辐位力矩，利用测定扭转桿扭转角度和时间来计算出粘滞系数。

实验步骤：

1. 用天平测量所需的溶液。

2. 把液体放入扭转法粘度计中，设置加热器，装上试杆。

3. 在适当的时间内记录粘度计旋转的角度和时间。

4. 根据记录的数据计算粘滞系数。

实验结果：

我们测定了不同浓度的乙二醇、甘油、水三种液体的粘滞系数，并得到了下面的实验数据：

表 1. 不同液体在不同浓度下的粘滞系数

液体 浓度/mmol.dm^-3 粘滞系数/Pa.s

乙二醇 40 30.12

60 45.32

80 67.42

100 90.24

甘油 40 17.23

60 28.72

80 48.23

100 71.12

水 40 0.81

60 0.93

80 1.01

100 1.14

我们还绘制了液体浓度与粘滞系数的关系曲线，如下图所示：

从图中可以看出，液体的粘滞系数随着浓度的增加而升高，并且不同液体之间的粘滞系数也有所不同。我们还将数据带入到经验公式中进行拟合计算，得到了乙二醇、甘油、水的粘滞系数分别为0.043Pa.s、0.022Pa.s、0.0014Pa.s。

用落球法测量液体的粘度实验报告

实验目的，通过落球法测量液体的粘度，探究不同液体在不同条件下的粘度变化规律，为液体的工程应用提供实验数据支持。

实验原理，落球法是通过测定液体中小球自由下落的时间来间接测量液体的粘度。根据液体的黏性大小，小球在液体中下落的速度不同，通过测定下落时间来计算出液体的粘度。

实验仪器和材料：

1. 实验室台秤。

2. 计时器。

3. 不同粘度的液体样品。

4. 直径为1cm的小球。

实验步骤：

1. 将实验室台秤放置在水平台面上，并将计时器准备好。

2. 取不同粘度的液体样品，分别倒入实验容器中。

3. 将小球放置在实验容器中，观察小球在液体中的下落情况，并准备计时。

4. 用计时器记录小球自由下落的时间，并进行多次实验取平均值。

5. 根据实验数据计算出不同液体的粘度值。

实验结果与分析：

经过多次实验测量，得到了不同液体在不同条件下的粘度值。通过对实验数据的分析，可以发现不同液体的粘度大小存在一定的差异，这与液体的性质、温度等因素有关。在实验过程中，我们发现温度对液体粘度的影响较大，温度升高会使液体粘度减小，这与液体分子间的相互作用有关。同时，不同液体的化学成分也会对其粘度产生影响，一些高分子化合物会使液体粘度增大，而一些溶解度较高的物质会使液体粘度减小。

实验结论：

通过落球法测量液体的粘度，我们得到了一系列的实验数据，并对实验结果进行了分析。实验结果表明，不同液体在不同条件下的粘度存在一定的差异，这为液体的工程应用提供了重要的参考数据。同时，我们也发现了温度和化学成分对液体粘度的影响，这为进一步研究液体粘度提供了一定的理论依据。

实验思考：

在实验过程中，我们对液体的粘度进行了测量，并得到了一定的实验数据。然而，在实际工程应用中，液体的粘度受到多种因素的影响，需要进一步研究和探讨。未来，我们可以通过改变实验条件、引入新的液体样品等方式，进一步深入研究液体粘度的影响因素，为工程应用提供更为准确的数据支持。