《石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法》實驗指導書（模板）

1、實驗二石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法一、實驗目的.掌握測定石油產(chǎn)品運動粘度測定的方法及原理；掌握動力粘度的算法。.了解測定石油產(chǎn)品運動粘度的目的及意義。二、實驗原理油品的粘度是評價油品流動性能的指標，在油品輸送和使用過程中，粘度對 流量和壓力降影響很大，是石油化工設計中必不可少的物理參數(shù)。油品的粘度與 其化學組成密切相關，它反映了油品的燒類組成特性。所以是柴油、噴氣燃料和 潤滑油的重要質(zhì)量指標。本方法適用于測定液體石油產(chǎn)品的運動粘度(指牛頓液體)和計算動力粘度。 在國際單位(SI)中，運動粘度單位為m2/s,實際使用中以mm2/s為基本單位，在溫 度tC時的運動粘度用符號次表示。在溫度

2、t時試樣的動力粘度為tC時運動粘度 與tC時密度之乘積，用計算得到單位為mPas,其符號為小。本方法是在恒定的 溫度下，測定一定體積的液體在重力下流過一個經(jīng)標定的玻璃毛細管粘度計的時 間，粘度計的毛細管常數(shù)與流動時間的乘積，即為該溫度下被測液體的運動粘 度。用毛細管粘度計測定粘度是以泊氏(Poiseuit公式為基礎的：q=nPr4T/8VL(2-1)式中：丁動力粘度，Pa-s(N-s/m2)；V-通過毛細管的液體體積，m3；L-毛細管長度，m；P-推動液體流動的壓力，Pa；r-毛細管半徑，m；液體流動毛細管的時間，So當液體流動靠重力流動時，其壓力P為：P=hpg(2-2)式中：h.液柱高度，

3、m；p-液體密度，kg/m3；g-重力加速度，m/s2o將此式代入泊氏公式，可得：n/p=v=nhgr4T/8VL(2-3)設C=7ihgr4/8VL,代入上式那么得：v = Ct(2-4)C即為粘度計常數(shù)，它只與粘度計的幾何形狀與尺寸有關。如忽略粘度計本 身玻璃的膨脹系數(shù)，那么在不同溫度下，同一支粘度計可以用同一常數(shù)。所以運動 粘度的測定，只要用常數(shù)C的毛細管粘度計在一定溫度下測定試樣流過毛細 管的時間，代入(2-1)式即可求得試樣的運動粘度。粘度計的常數(shù)C,通常采用20粘度V20的標準油，在20下測定其流動 粘度度的時間。然后按CK20/T計算得到。溫度對油品粘度有很大影響，必須嚴 格控制

4、測定溫度在0.1以內(nèi)，測定結果必須標明溫度。三、儀器、試劑及材料圖2-1毛細管粘度計1-毛細管；2、3、5-擴張局部；4、7-管身；6-支管；a、b-標線儀器：.毛細管粘度計（應符合SH/T0173-92（2004）玻璃毛細管粘度計技術條件， 見圖2-1）一組：毛細管內(nèi)徑范圍較多從間隔為0.5。測定試樣的運動粘度時, 應根據(jù)試樣的溫度選用適當?shù)恼扯扔?，使試樣的流動時間不少于200s,內(nèi)徑為 0.4mm粘度計，流動時間不少于350s。.恒溫?。焊接凶詣訑嚢柩b置和自動控溫系統(tǒng)（精確到0.1）。根據(jù)測定的 條件，在恒溫浴中注入表2-1中列舉的任一液體。.玻璃水銀溫度計：分度為測定-30以下溫度的粘度

5、時，可以使用 同樣分度的玻璃合金溫度計或其他玻璃液體溫度計。.秒表：分度為0.1s。這個秒表專供測定粘度使用，不應移作它用。用來測 定運動粘度的秒表、毛細管粘度計、溫度計，都必須定期進行檢定。試劑：.洗滌用輕汽油或NY120溶劑油。.銘酸洗液。.石油石:6090石。.95%乙醇：化學純。U!實驗步驟.調(diào)節(jié)恒溫浴溫度，使到達測定溫度。.試樣如含水，試驗前必須先脫水，并用濾紙過濾，除去雜質(zhì)。將過濾后的 試樣放入小燒杯中。裝入試樣前，粘度計必須用輕汽油或石油暇洗滌干凈，如沾 有污垢，可先用銘酸洗液再用蒸儲水等仔細洗凈，然后放入烘箱烘干。.將橡皮管套在選好的粘度計支管6上，將粘度計倒置，并用大拇指堵住

6、管 身7的管口，然后將管身4的一端插入小燒杯所盛的試樣中，此時用洗耳球從橡皮 管的一端將試樣吸入粘度計中到達標線b處，同時注意粘度計中試樣不得產(chǎn)生氣 泡和裂隙。當液面正好到達標線b時，從燒杯中提起粘度計，并迅速將它倒置過 來，恢復正常位置，將管身外壁所沾試樣拭去，讓試樣自由流下。從支管6上取 下橡皮管套在管身4上，以備試驗時吸油之用。.將粘度計浸入在恒溫浴中，使粘度計擴張局部3浸入一半，并用夾子將粘 度計固定在支架上。將粘度計毛細管安排成垂直位置，須用鉛垂線從兩個交叉的 方向檢查毛細管1的垂直位置。.恒溫浴中溫度計的水銀球位置，必須與粘度計的毛細管1中點處于同一水 平面。為了使溫度指示準確，最

7、好使用全浸式溫度計，并使水銀線只有10mm露 出在恒溫浴液面之上。使用全浸式溫度計時，如果它的測溫刻度露出恒溫浴的液 面高于10mm,應按照下式計算溫度計液柱露出局部的補正數(shù)a才能準確地測 量出液體的溫度。t=K-h(ti-t2)(2-5)式中：K-水銀溫度計采用K=0.00016,酒精溫度計采用K=0.001;h-露出在浴面上的水銀柱或酒精柱高度用溫度計的度數(shù)表示；3測定粘度時的規(guī)定溫度，C；t2-接近溫度計液柱露出局部的空氣溫度，C；試驗時取h減去At作為溫度計上的溫度讀數(shù)。表2-1不同溫度恒溫浴所使用的液體測定溫度(C)恒溫浴液體50100透明礦物油、甘油、25%硝酸鏤水溶液(其表 面浮

8、有一層透明礦物油)20-50水0-20水與冰或乙醇與干冰的混合物0-50乙醇與干冰的混合物或無鉛汽油.將恒溫浴調(diào)節(jié)到規(guī)定的溫度，試驗溫度必須保持恒定至狂0.1。裝好油的 粘度計在規(guī)定溫度的恒溫浴內(nèi)經(jīng)過如下表所規(guī)定的預熱時間，才可以開始測定。表2-2粘度計在恒溫浴中的恒溫時間試驗溫度(C)恒溫時間(min)1002040, 501520100-5015.用橡皮球通過管身4所套著的橡皮管將試樣吸入擴張局部2,使油面稍高于 標線a,但不得高出恒溫浴的液面，并且注意不要讓毛細管和擴張局部2中的液體 產(chǎn)生氣泡或裂隙。讓試樣自動流下，當液面正好到達標線a時，開動秒表，當液 面下降到達標線b時，停注秒表。記

9、錄試樣流經(jīng)的時間。在測定中，恒溫浴的 溫度要保持不變，記錄測定時間的溫度，準確到并注意自由流下的試樣 中不應有氣泡。.每個試樣至少重復測定3次，各次流動時間與其算術平均值的差數(shù)應符合 如下要求:在溫度15100測定粘度時, 這個差數(shù)不應超過算術平均值的0.5%；在15-30C測定粘度時，這個差數(shù)不應超過算術平均值的1.5%；在低于-30 測定粘度時，這個差數(shù)不應超過算術平均值的2.5%。然后，取不少于3次的流動 時間所得算術平均值，作為試樣的平均流動時間。五、計算在溫度t時，試樣的運動粘度%, mm25i,按下式計算：Vt = Cit(2-5)式中：C-粘度計常數(shù)，mm2s2。B試樣的平均流動

10、時間，So例如：粘度常數(shù)為0.478mm2s2,試樣在50時的流動時間分別為318.Os、322.4s 322.6s、321.0s,因此流動時間算術平均值為：318.0 + 322.4 + 322.6 + 321.0 八與()二二 321.0s各次流動時間與平均流動時間的允許差數(shù)等于3210 x1.6s100因為318.0s與平均流動時間之差，已超過1.6(0.5%),所以這個讀數(shù)棄去，計 算平均流動時間時; 只采用322.4s、322.6s、321.0s的觀測讀數(shù)，它們與算術平均 值之差，都沒有超過l.6s(0.5%)。于是平均流動時間為：322.4 + 322.6 + 321.0 八T50

11、 =T50 =322.0s試樣運動粘度的測定結果為：V5o=C-T5o=O.478x322.O=154mm2-s1(2-6)(2-6)在溫度t時，試樣的動力粘度nt(mPas)按下式計算：nt =vtpt式中：比-在溫度t時試樣的運動粘度，mm2.；pt-在溫度t時試樣的密度，g-cm-3o六、數(shù)據(jù)記錄及處理表2-3實驗數(shù)據(jù)記錄表豆油機油柴油原油油用量(ml)毛細管內(nèi)徑(mm)毛細管常數(shù)(厘斯L)測粘度時溫度()流動時間1234平均流動時間試樣的運動粘度4七、精密度L同一操作者，用同一試樣重復測定兩個結果之差，不應超過以下數(shù)值測定粘度的溫度(C)重復性()100150算術平均值的L0低于15-30算術平均