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旋转粘度计对温度特征研究

返回列表 来源:未知 发布日期:2019-06-22 14:11【
旋转式粘度计是用于测量液体的粘性阻力与液体动力粘度的一种测量仪器,广泛用于石油化工、治金、食品、医药等领域中。其中,盛载被测粘度液的容器即为恒温容器。恒温容器由圆柱形内杯体和同轴的循环水套所组成。该水套与一个恒温槽相通,恒温槽内的水在水套和恒温槽之间循环流动,以加热或冷却被测粘度液以控制其温度。测量时,一般要求恒温容器内的被测粘度液从初始温度尽快达到所需温度并保持稳定和均匀。

对于工业应用的测
量,为满足测试标准,被测粘度液温度均匀性要求温差不超过0.1℃。循环水套中的水与恒温容器内杯间的对流传热强度是影响加热或冷却被测粘度液的速率以及保持其温度均匀性的主要因素。为有效控制升降温速度及被测粘度液的温度,掌握旋转粘度计内液体的温度响应特性及传热情况显得尤为重要。本文上海昌吉地质仪器有限公司对一种用于校准旋转粘度计的便携式恒温容器给出了在其循环水套内加装螺旋隔板的设计方案,并对其中的流动与传热进行了数值模拟,分析旋转粘度计内液体的温度响应特性,以实现快速加热或冷却被测粘度液的目的。


上海昌吉NDJ-5S旋转粘度计

本文在不同结构和流动参数下对恒温容器内的流动和传热进行了数值模拟,得到以下结论:
(1)通过对恒温容器内的传热分析得出,当水套内螺旋导流隔板圈数增加,底部冷却使得杯内流体温度分层现象较侧面加热情况明显,不利于被测粘度液温度均匀性要求。
(2)当加热和冷却温差相同的情况下,对于不同层数螺旋隔板的结构,加热时的温度响应基本为0.24℃/min;从底部冷却时,螺旋隔板圈数增多使得内杯热分层现象增强,导致冷却时响应减缓,最多相差0.036℃/min
(3)循环水量一定时,提高热流密度,可快速加快恒温容器温度响应,但仅改变循环水量,对不同结构恒温容器的温度响应影响并不明显。