close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337346

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 337 346
(13)
C2
(51) МПК
G01N 11/00
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006142670/28, 24.11.2006
(72) Автор(ы):
Шмигидин Юрий Исаевич (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
24.11.2006
(43) Дата публикации за вки: 27.05.2008
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 3 4 6
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 1716388 A1, 28.02.1992. SU 1420469
A1, 30.08.1988. ГОСТ 33-2000 «Нефтепродукты.
Прозрачные и непрозрачные жидкости.
Определение кинематической в зкости и расчет
динамической в зкости». - Изд-во стандартов,
201, с.19. SU 1073623 А, 15.02.1984. DE
4001341, 25.07.1991.
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано в
глиноземном производстве, химической отрасли
промышленности и др. Способ включает измерение
коэффициента в зкости раствора не менее чем
трем капилл рными вискозиметрами с разной
площадью сечени капилл рных трубок при
соблюдении ламинарного течени раствора и
термостатировани . При этом способ учитывает
скорость сдвига раствора. В зкость щелочноалюминатных
растворов,
соответствующую
рассчитывают
по
скорости
сдвига
So=0,
установленной формуле. Техническим результатом
изобретени вл етс повышение точности
измерени . 1 ил., 1 табл.
R U
2 3 3 7 3 4 6
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ЩЕЛОЧНО-АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ
Страница: 1
C 2
C 2
Адрес дл переписки:
199106, Санкт-Петербург, Средний пр., 86, ОАО
"РУСАЛ ВАМИ"
RU
R U
(73) Патентообладатель(и):
Открытое акционерное общество "РУСАЛ
Всероссийский Алюминиево-магниевый
Институт" (RU)
C 2
C 2
2 3 3 7 3 4 6
2 3 3 7 3 4 6
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 337 346
(13)
C2
(51) Int. Cl.
G01N 11/00
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006142670/28, 24.11.2006
(72) Inventor(s):
Shmigidin Jurij Isaevich (RU)
(24) Effective date for property rights: 24.11.2006
(73) Proprietor(s):
Otkrytoe aktsionernoe obshchestvo "RUSAL
Vserossijskij Aljuminievo-magnievyj Institut" (RU)
(43) Application published: 27.05.2008
R U
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
Mail address:
199106, Sankt-Peterburg, Srednij pr., 86, OAO
"RUSAL VAMI"
C 2
2 3 3 7 3 4 6
R U
Страница: 3
EN
1 dwg
C 2
(57) Abstract:
FIELD: test engineering.
SUBSTANCE: method includes measurement of
viscosity ratio of solution with not less, than
three capillary viscosity meters with different
square areas of capillary tubes cross sections
while maintaining laminar flow of solution and
thermo stating. At that the method considers the
rate of solution shear. Viscosity of alkalialuminate solutions, corresponding to a shear rate
of So=0, is evaluated with an accepted formula.
EFFECT: upgraded accuracy of measurement.
2 3 3 7 3 4 6
(54) METHOD OF EVALUATION OF ALKALI-ALUMINATE SOLUTION VISCOSITY
RU 2 337 346 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к способам определени реологических характеристик
жидкостей и может быть использовано в глиноземном производстве, химической отрасли
промышленности и др.
Известен способ экспрессного определени в зкости керосинов и дизельного топлива
(патент №2263301, RU) путем измерени плотности топлива ?т при t=20°C и последующего
расчета в зкости по эмпирической формуле, выведенной по результатам замеров на
капилл рном вискозиметре. Недостатком способа вл етс отсутствие учета скорости
сдвига, вли ющей на точность измерений.
Известен способ по патенту №2091757 RU, основанный на пропуске жидкости через
капилл рную трубку с замерами измен емых уровней в расходной емкости и времени
истечени и затем расчете по эмпирической формуле величины в зкости через потерю
гидростатического напора на трение. Этот способ также не учитывает скорость сдвига,
вли ющую на точность измерений.
Известен способ определени кинематической в зкости жидкостей, в частности
нефтепродуктов (ГОСТ 33-2000. Изд-во стандартов, 201, с.19), по измерению времени
истечени определенного объема термостатированной жидкости под воздействием силы
т жести через калиброванный стекл нный капилл рный вискозиметр и затем расчету
величины в зкости по формуле:
2
?=С??, мм /сек,
где ? - величина в зкости;
С - калибровочна посто нна вискозиметра, мм 2/сек;
? - врем замера истечени жидкости, сек;
температура измерени t=20°С.
Основным недостатком данного способа вл етс отсутствие прив зки определ емых
значений в зкости к скорости перемещени в капилл ре или скорости сдвига S, сек -1, что
сказываетс на точности измерений. В соответствии с законом Ньютона при обеспечении
ламинарного течени жидкости через сечение, перпендикул рное вектору скорости
перемещени , определ емое значение в зкости должно соответствовать S?Sо=0.
Этот способ прин т за прототип.
Задачей изобретени вл етс учет скорости сдвига раствора при определении
в зкости, что позволит повысить точность определени в зкости.
Технический результат достигаетс тем, что в способе определени в зкости щелочноалюминатных растворов, включающем измерение коэффициента в зкости раствора не
менее чем трем капилл рными вискозиметрами с разной площадью сечени капилл рных
трубок Fкап при соблюдении ламинарного течени раствора и термостатировани к точкам,
соответствующим той или иной площади сечени капилл рных трубок, провод т
касательные, которые с горизонтальной пр мой образуют углы ?i, величины тангенса
угла ?i между касательной и горизонтальной пр мой в этих точках будут соответствовать
скорости сдвига перемещаемых слоев раствора Si, а в зкость щелочно-алюминатных
растворов ?0, соответствующую скорости сдвига Sо=0, рассчитывают по формуле:
,
и принимают как среднее значение из выполненных измерений, которому на графике
будет соответствовать точка пересечени кривой с осью ординат.
По сн ем эффективность способа на примере двух щелочно-алюминатных растворов
разной концентрации Al2O3 и Na2O и с известными справочными данными по в зкости. В
данных растворах и дл сравнени на воде при термостатировании были определены
значени в зкости на трех вискозиметрах типа ВПЖ-1 с разными диаметрами капилл рных
трубок (dкап).
Результаты замеров времени истечени ?ср, а также расчета
Re, Fкап и др.
параметров приведены в таблице.
Страница: 4
DE
RU 2 337 346 C2
Таблица
Экспериментальные и расчетные данные определени µж воды и щелочно-алюминатных растворов при различных значени х S
Размеры
капилл ра
5
dкал, мм
Fкал,
мм 2
Истечение жидкости tg?=Si (см.
чертеж), сек -1
?ср,
сек
В зкость жидкостей
по ВПЖ-1 (?i),
мм 2/сек
Re
Расчетна по
формуле
(?i),
мм/сек
µж по справочнику,
сП (сСт)
? пр графикам
Фиг.1, сСт
1,007*
1,0
(µ), сП
мм 2/сек
а) Жидка фаза - вода (t=20°C, µж=1 г/см 3)
10
2,1
3,46
2,5
736
672
0,8
1,16
1,06
12,5
534
516
0,2
2,0
1,2
0,54
0,23
84
158
85
0
1,0
1,03
1,03
б) Алюминатный раствор (Al2O3=40,3 г/л, Na2O=79,5 г/л, t=30°C, ?ж=1,11 г/см 3)
2,1
3,46
2,2
837
874
0,7
0,86
0,58
3,1
354
260
0,1
2,01
1,23
0,54
0,23
100
133
6
0
1,15
1,15
1,28
1,65*
1,15
(1,49)
15
в) Алюминатный раствор (Al2O3=119,2 г/л, Na2O=232,5 г/л, t=30°C, ? ж=1,31 г/см 3)
3,75
11,04
0,82
706
298
1,0
8,87
2,9
3,46
5,1
361
163
0,15
4,7
0
8,08*
4,26
5,58
4,25
(6,17)
*Справочник металлурга по ЦМ "Производство глинозема", 1970, с.54-55.
20
25
30
Как видно из приведенных данных, ламинарное течение потока во всех опытах
соблюдалось Re=6ч874.
По полученным данным были построены функциональные зависимости ?i=fFкапi, см.
чертеж (кр.1 - вода, кр.2 - щелочно-алюминатный раствор слабой концентрации, кр.3 щелочно-алюминатный раствор более крепкой концентрации). К точкам, соответствующим
той или иной площади стечени капилл рных трубок, проведены касательные, которые с
горизонтальной пр мой образуют углы ?i (показаны лишь на третьей кривой). Величины tg?i
в этих точках будет соответствовать скорости сдвига Si. Зна Si (см.Таблицу, графа 6),
определ ем по формуле кинематическую в зкость ?o, соответствующую скорости
сдвига So=0.
На примере слабого щелочно-алюминатного раствора (?ж=1,11 г/см 3) рассчитаем
значени ?o, которые составили:
дл 1-го измерени 35
2-го измерени 3-го измерени 40
45
50
Фактическое расчетное значение кинематической в зкости принимаем, как среднее из
выполненных трех измерений
а в пересчете на
динамическую в зкость µоср составит:
µоср=?ocp??ж=1,15?1,11=1,28 сП.
Аналогично были подсчитаны соответствующие в зкости дл воды (?=1 г/см 3), ?ов=1,03
сСт (µов=1,03 сП) и более крепкого раствора (?р=1,31 г/см 3) - ?cp=4,26 сСт (µор=5,58 сП).
Сравнение экспериментальных значений ?o, найденных по графику, на пересечении
кривых ?i=fFкап с осью ординат и рассчитанных по формуле, свидетельствует о небольшом
их расхождении. В то же врем справочные значени в зкости данных двух растворов 1,65 сП (1,49 сСт) дл слабого раствора и 8,07 сП (6,17 сСт) дл крепкого расход тс с экспериментальными существенно. На соответствующих кривых чертежа они занимают
промежуточное положение. Это значит, что при их определении примен лс капилл р на 1Страница: 5
RU 2 337 346 C2
м растворе
5
10
15
20
мм, на 2-м dкап=3 мм. Разница в определении
в зкостей в первом случае составила 1,49-1,15=0,34 сСт (относительна погрешность
23%), во втором 6,17-4,75=1,92 сСт (30%).
Таким образом, за вл емый способ определени в зкости растворов позвол ет
повысить точность измерений, а это значит, что при расчетах приводов сгустителей,
мешалок, гидротранспорта по витс возможность устанавливать более экономичный
электропривод.
Формула изобретени Способ определени в зкости щелочно-алюминатных растворов, включающий
измерение коэффициента в зкости раствора не менее чем трем капилл рными
вискозиметрами с разной площадью сечени капилл рных трубок Fкап при соблюдении
ламинарного течени раствора и термостатировани , на основании измерений стро т
функциональную зависимость ?i=fFкапi к точкам, соответствующим той или иной площади
сечени капилл рных трубок, провод т касательные, которые с горизонтальной пр мой
образуют углы ?i, величины тангенса угла ?i между касательной и горизонтальной пр мой в
этих точках будут соответствовать скорости сдвига перемещаемых слоев раствора Si, а
в зкость щелочно-алюминатных растворов v0, соответствующую скорости сдвига So=0,
рассчитывают по формуле
и принимают как среднее значение из выполненных измерений, которому на графике
будет соответствовать точка пересечени кривой с осью ординат.
25
30
35
40
45
50
Страница: 6
CL
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
139 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа