[发明专利]一种气液两相泡状液体粘度测量方法及液相粘度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气液两相泡状液体粘度测量方法及液相粘度测量装置。

背景技术

为了改善单液体环境的传质和传热特性，不同直径的气泡常被用作添加剂注入液相中来实现这一目的。气泡的注入不仅改善了单液体相的传质和传热特性，也对液相自身的流变特性造成了巨大的影响。因此，准确理解气泡注入对液相流变特性产生的影响对于理解和预测气泡注入对液相物理特性的影响是非常必要的。

尽管国内外目前已经开发了多种粘度测量仪和流变仪，但因气泡在液相中的不稳定性，均无法直接用于泡状流粘度的测量。即气泡在浮力的作用下，会快速溢出液相。对于液相的选择只能选牛顿流体，而在众多的牛顿流体中还没找到合适的流体用于泡状流粘度的测量和研究，例如，传统的牛顿流体有水、血浆等，像以上两样气泡均不能稳定的悬浮在液体内形成均匀稳定的泡状流。

另外，常规流变仪很难捕捉气泡瞬态存在对液相流变特性的影响，并且以往测量装置中所使用的盛放被测液体的杯子都是采用金属材质，杯子本身不具有透光性，只能被用于传统的流变仪。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：一种气液两相泡状液体粘度测量方法，及液相粘度测量装置，解决以往无法对泡状流粘度进行准确测量的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气液两相泡状液体粘度测量方法，包括以下步骤，

a、选取糖浆，将干冰颗粒喷入糖浆内并搅拌均匀，待干冰颗粒在糖浆内升华，制成均匀稳定的泡状流糖浆；

b、将制成的泡状流糖浆装入透明的溶液盛放器内，采用液相粘度测量装置对糖浆的粘度进行测量。

进一步的，在步骤a中，在进行搅拌的过程中对糖浆给予加热，以保持恒温，温度控制在30～50℃。

进一步的，所述的干冰颗粒经干冰喷枪喷入糖浆内。

一种液相粘度测量装置，包括工作台，在工作台上设置有流变仪、激光发射器、高速相机以及计算机，在流变仪的下方设置有上述的溶液盛放器，所述的流变仪、激光发射器以及高速相机经传输线与计算机连接。

进一步的，所述的溶液盛放器包括方形透明杯以及用于盛放泡状流糖浆的圆形透明杯，所述的圆形透明杯放置在方形透明杯的内腔中，在圆形透明杯外壁与方形透明杯内壁之间的空间内注入有清水。

进一步的，所述的溶液盛放器整体呈立方体方体结构，溶液盛放器内腔呈圆柱形结构，且该溶液盛放器采用有机透明玻璃制成。

进一步的，所述的液相粘度测量装置还包括同步器，所述的计算机经同步器分别与流变仪、激光发射器以及高速相机形成传输连接。

本发明的有益效果是：测量方法和测量装置简便易于实施，实现气液两相泡状流瞬态和平均粘度的准确测量。而且该方法能够测量和分析气泡不同物理参数度(如气泡大小、体积分数和瞬态变形)对液相粘度的影响规律。

本发明的液相粘度测量装置具有测量原理简单、易于实施，可同步获得气泡变形和其运动特征对液相流变特性的影响。仅需制备出稳定均匀的泡状溶液，即可方便地研究气泡存在时对液相流变特性的影响规律。不论是对于含气泡液体、还是对于含颗粒液体，都可对粘度进行准确的测量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是含气泡被测液体生成装置的结构图；

其中，10、干冰颗粒喷枪，11、传动装置，12、搅拌桨；

图2是本发明液相粘度测量装置的结构示意图；

图3是本发明溶液盛放容器的结构图；

其中，20、激光发射器，21、高速相机，22、同步器，23、计算机，24、流变仪，25、溶液盛放器，251、方形透明杯，252、圆形透明杯，253、圆形透明杯外壁与方形透明杯内壁之间的空间。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种气液两相泡状液体粘度测量方法，包括以下步骤：

a、选取糖浆，将干冰颗粒喷入糖浆内并搅拌均匀，待干冰颗粒在糖浆内升华，制成均匀稳定的泡状流糖浆；在进行搅拌的过程中对糖浆给予加热，以保持恒温，温度控制在30～50℃。

b、将制成的泡状流糖浆装入透明的溶液盛放器25内，采用液相粘度测量装置对糖浆的粘度进行测量。