Введение
ГЛАВА 1. Методы и приборы для исследования теплофизических и реологических свойств жидкостей 10
1.1 Методы и приборы для определения теплофизических характеристик жидкостей 10
1.1.1 Стационарные методы определения теплофизических свойств жидкостей 10
1.1.2 Нестационарные методы определения теплофизических свойств жидкостей 14
1.1.3 Методы ламинарного режима 16
1.2 Методы и приборы для определения реологических характеристик неньютоновских жидкостей 21
1.2.1 Капиллярные приборы для исследования реологических характеристик жидкостей 23
1.2.2 Ротационные приборы, применяемые для реологических исследований 26
1.3 Постановка цели и задачи исследования 36
ГЛАВА 2. Теоретические основы процесса теплопереноса в измерительном устройстве 38
2.1 Физическая модель измерительного устройства 38
2.2 Математическая модель температурного поля в измерительном устройстве 39
2.2.1 Основные уравнения, описывающие закономерности течения и теплопередачи неньютоновских жидкостей в цилиндрической системе координат 40
2.2.2 Выбор реологического уравнения состояния исследуемой неньютоновской жидкости 43
2.2.3 Допущения, принятые при составлении математической модели 46
2.2.4 Постановка и решение задачи о вычислении установившегося профиля скорости сдвигового течения исследуемой неньютоновской жидкости в зазоре между коаксиальными цилиндрами измерительного устройства 50
2.2.5 Вывод уравнения теплового баланса для слоя исследуемой неньютоновской жидкости, подчиняющейся степенному закону течения... 53
2.2.6 Постановка и решение задачи распределения температурных полей в слоях измерительного устройства в установившемся тепловом режиме 55
2.2.7 Анализ источников погрешностей, вызванных принятыми допущениями и рекомендации по конструированию измерительного устройства и выбору режимных параметров эксперимента 61
2.2.8 Определение координаты R^, определяющей оптимальную толщину защитного слоя 3 электронагревателя и термопреобразователя в измерительном устройстве 69 Выводы по второй главе 72
ГЛАВА 3. Измерительное устройство и автоматизированная измерительная установка 73
3.1 Обоснование выбранной конструкции измерительного устройства 73
3.2 Конструкция измерительного устройства 74
3.3 Измерительная установка 77
3.3.1 Подсистема для контроля и измерения угловой скорости вращения наружного цилиндра 78
3.3.2 Подсистема для измерения теплопроводности исследуемой неньютоновской жидкости 79
3.3.3 Подсистема для измерения реологических характеристик 80
3.3.4 Подсистема для поддержания заданных граничных условий 1 рода... 81
3.3.5 Структурная схема измерительно-вычислительного комплекса для измерения теплофизических и реологических характеристик неньютоновских жидкостей при сдвиговом течении 82
3.4 Порядок измерительных операций при проведении эксперимента 83
Выводы по третьей главе 90
ГЛАВА 4. Оценка погрешностей определения теплофизических и реологических характеристик 92
4.1 Предварительная оценка погрешности определения теплопроводности
на стадии проектирования и изготовления измерительного устройства 93
4.1.1 Оценка абсолютной погрешности АГ измерения среднеинтегральной температуры 95
4.1.2 Оценка погрешности измерения радиусов слоев ИУ 102
4.1.3 Оценка погрешности измерения объема VH слоя нагревателя и термопреобразователя сопротивления 103
4.1.4 Оценка погрешности измерения мощности нагревателя QH измерительного устройства 103
4.1.5 Оценка погрешности измерения угловой скорости вращения ю наружного цилиндра 105
4.1.6 Оценка погрешности измерения величины касательного напряжения о>ф и реологических характеристик тип исследуемой неньютоновской жидкости 105
4.2 Оценка систематической погрешности по результатам калибровочных измерений 111
Выводы по четвертой главе 117
ГЛАВА 5. Результаты экспериментальных исследований .. 119
5.1 Результаты исследования синтетического каучука «Структурол» 119
5.2 Результаты исследований синтетического каучука «Структурол» с добавками из наноуглеродных наноструктурных элементов 122
5.3 Результаты исследований 10 % водного раствора полиоксиэтилена 124
Выводы по пятой главе : 126
Заключение 127
Список использованных источников
