液体粘度的测量
粘度是流体的重要物理特性。粘度测量与石油、化工等工业技术的关系密切，生物、医学等领域也常
用到粘度测量。
[实验目的]
1．了解液体粘度测量的原理；
2．用旋转法测量液体的粘度、粘度与温度的关系曲线；
3．比较旋转法、落球法和毛细管法等测量液体粘度的方法。
[实验方法]
测定η的方法有下列几种：
1.旋转法：在两同轴圆筒间充以待测液体，当简匀速转动时，可由测定内筒所受的粘滞力矩求得η；
2.落球法：如果一小球在粘滞液体中铅直下落，由于附着于球面的液层与周围其他液层之间存在着
相对运动，因此小球受到粘滞阻力，它的大小与落球速度有关。测出落球的速度后可以计算出液体粘滞系数，
这种方法一般用来测量粘度较大的液体，并要求液体有一定的透明度。
3.毛细管法：通过测定在恒定的压强差作用下，流经一毛细管的液体流量来计算η；
其它方法：如振动法、平板法、流出杯法等。
[实验原理]
1.粘度的定义
粘度分为动力粘度和运动粘度，一般将动力粘度简称为粘度。
流体流动时流层间存在着速度差和运动逐层传递。当相邻流层间存在速度差时，快速流层力图加快慢速
流层，而慢速流层则力图减慢快速流层。这种相互作用随着流层间速度差的增加而加剧。流体所具有的这种
特性称为粘性，流层间的这种相互作用力称为内摩擦力或粘性(滞)力。粘度η是用来表示流体粘性程度的物
?Fd?
理量，被定义为ν=0的稳定层流中剪切应力??（F为切应力，S为表面积）与剪切速率x之比值
zxz?Sdz
z
d?
??x
?
xzdz??2?1?1vF
动力粘度的单位是帕[斯卡]秒,记作Pa·s，1Pa?s=1N/m?s?1kg?m?s.x
实际工作中常常直接测量运动粘度ν，其定义为(动力)粘度η与流体密度ρ之比
?
??
?
x
运动粘度的单位是二次方米每秒，ms，具体工作中也用mms。22图1
2.用旋转法测定液体粘度
d?
实验中我们只讨论牛顿流体，即粘度与ηx无关的液体。旋转法测量原理如图，当转子在液体中2
dz
以稳定速度转动时，由牛顿内摩擦定律可知：面层流时流层间的内摩擦力等于表面积、粘滞系数和速度Sη
d?
梯度的乘积，即
dr
dv
?（）1
F??S
dr
2LrS=2πrL
当液体产生稳定旋转时，对于如图所示的高度为的环状薄层，半径为处的表面积