純水的切變黏滯吸收系數

『壹』 液體粘滯系數的測定實驗

1. 體積相同 保證液柱高度相同，接下來可以在計算中把高度h消掉。
2. 保持測專量時溫度的恆定屬。
3. 用待測液體潤洗，可以減小實驗誤差。
4. 對人體的血壓有一定的影響，凡使血液粘滯度增加的因素，都有可能加大外周阻力，血壓升高，而增加心臟負擔。

『貳』 25℃水的黏度是多少

0.8949X10^-3 Pas

黏度也可來以稱為粘度，自是指流體對流動所表現的阻力。當流體 (氣體或液體) 流動時， 一部分在另一部分上面流動時， 就受到阻力， 這是流體的內摩擦力。要使流體流動就需在流體流動方向上加一切線力以對抗阻力作用。

黏度系數(簡稱黏度)η的物理意義是： 在相距單位距離的兩液層中， 使單位面積液層維持單位速度差所需的切線力。其單位在厘米·克·秒(c·g·s)制中為泊(g·cm-1·s-1)，在SI制中為帕斯卡·秒(Pa·s或kg·m-1·s-1)，1泊=0.1帕·秒。

(2)純水的切變黏滯吸收系數擴展閱讀：

在溫度t℃時，運動黏度用符號γ表示，在國際單位制中，運動黏度單位為斯，即每秒平方米(m²/s)，實際測定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm²/s)。運動黏度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、原油等的黏度，運動黏度的測定採用逆流法

『叄』 黏度的主要參數

在單位液層面積上施加的這種力,稱為切應力τ(N/m²)。
切變速率(D) D=d v /d x (S-1)
切應力與切變速率是表徵體系流變性質的兩個基本參數
牛頓以圖4-1的模式來定義流體的粘度。兩不同平面但平行的流體，擁有相同的面積」A」，相隔距離」dx」，且以不同流速」V1」和」V2」往相同方向流動，牛頓假設保持此不同流速的力量正比於流體的相對速度或速度梯度，即：
τ= ηdv/dx =ηD（牛頓公式） 其中η與材料性質有關，我們稱為「粘度」。
牛頓流體：符合牛頓公式的流體。 粘度只與溫度有關，與切變速率無關， τ與D為正比關系。
非牛頓流體：不符合牛頓公式 τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，稱表觀粘度。
黏滯力是流體受到剪應力變形或拉伸應力時所產生的阻力。在日常生活方面，黏滯像是「黏稠度」或「流體內的摩擦力」。因此，水是「稀薄」的，具有較低的黏滯力，而蜂蜜是「濃稠」的，具有較高的黏滯力。簡單地說，黏滯力越低（黏滯系數低）的流體，流動性越佳。
黏滯力是粘性液體內部的一種流動阻力，並可能被認為是流體自身的摩擦。黏滯力主要來自分子間相互的吸引力。例如，高粘度酸性熔岩產生的火山通常為高而陡峭的錐狀火山，因為其熔岩濃稠，在其冷卻之前無法流至遠距離因而不斷向上累加；而黏滯力低的鎂鐵質熔岩將建立一個大規模、淺傾的斜盾狀火山。所有真正的流體（除超流體）有一定的抗壓力，因此有粘性。
沒有阻力對抗剪應力的流體被稱為理想流體或無粘流體。

『肆』 地下水的物理性質

地下水的物理性質包括密度與重度、壓縮性、黏滯性、表面張力、溫度、顏色、透明度、臭、味、導電性和放射性等，這里只介紹與地下水分布與運動有關的物理性質。

1.1.2.1 密度與重度

水的密度(ρ_w)定義為單位體積水的質量，常用單位為g/cm³或kg/m³。水的密度隨水的溫度、壓力和含鹽量而發生微小的變化。純水的密度在0～20℃和大氣壓力下為0.998～1.000g/cm³，純水在4℃時密度最大，其值為1.00g/cm³。隨著水溫升高，水的密度降低。例如當水溫為40℃、60℃、80℃和100℃時，水的密度分別為0.99221g/cm³、0.98321g/cm³、0.97180g/cm³和0.95835g/cm³(Matthess，1982)。當壓力增大時，水的密度有所升高。例如，當井口處壓力為大氣壓力、水的密度為1000.0kg/m³且井水水溫為10℃時，井深500m處水的密度升高至1002.3kg/m³(Fitts，2002)。當水的含鹽量升高時，水的密度也會增大。例如，當地下水總溶解固體為1g/L、5g/L、10g/L和100g/L時，其密度分別為1.0007g/cm³、1.0036g/cm³、1.0072g/cm³和1.0720g/cm³(Nonner，2003)。海水的含鹽量約為35g/L，其密度為1.025g/cm³;含鹽量為325g/L的高濃度鹵水的密度可達1.345g/cm³。因此，在研究深層地下水、地下熱水和含鹽量較高的地下水的分布和運動時，需要考慮水的密度變化。

水的重度(γ，也稱為容重)定義為單位體積水所受的重力。重度的單位為kg/(m²·s²)或N/m³。重度與密度的關系如下:

地下水科學概論

式中:g為重力加速度常數，取值為9.81m/s²;ρ_w為水的密度。

1.1.2.2 壓縮性

水通常被認為是不可壓縮的。但是，在壓力升高時，水仍然具有輕微的壓縮性，用壓縮系數(β)來表徵。水的壓縮系數是水承受的法向壓力變化時其體積(和密度)變化的度量，可以定義為

地下水科學概論

式中:P為水承受的法向壓力;V_w為水的體積;其他符號意義同前。水的壓縮系數變化通常很小，在水溫為0℃時，水的壓縮系數為4.9×10^－10m²/N，10℃時為4.7×10^－10m²/N，20℃時為4.5×10^－10m²/N;當壓力降低時，水會輕微膨脹。

1.1.2.3 黏滯性

水是只要施加任何切應力都能引起連續變形的物質，這種連續變形就是水的流動。而水阻止任何變形的性質稱為水的黏滯性，它是處於運動狀態的水阻止其產生切變的性質的度量。設想兩平行平板之間的薄層水，當一平板相對於另一平板側向滑動時，水層產生阻抗這種切向運動的阻抗力，平板滑動越快，阻抗力越大。阻抗力(F)可以表示為

地下水科學概論

式中:A為平板間水層的面積;v為平板間相對滑動速度;z為水層厚度;常數μ稱為動力黏滯系數，是表徵水的黏滯性的參數，其單位為g/(cm·s)或kg/(m·d)。

水的黏滯性通常隨水溫的升高而降低。當水溫為0℃時，水的動力黏滯系數為154.66kg/(m·d)，20℃時為87.26kg/(m·d)。

另一個表徵水的黏滯性的參數是運動黏滯系數(ν)。運動黏滯系數與動力黏滯系數的關系為

地下水科學概論

運動黏滯系數的單位為cm²/s或m²/d。

1.1.2.4 表面張力水分子是極性分子，水分子之間相互吸引。因此，一小簇水具有吸著力使其聚集在一起。雨滴在落下過程中呈球體狀，水滴在光滑的表面上呈珠狀。在雨滴或水珠的表面(水汽界面)像是有一層彈性薄膜將水包圍住，而不讓水散開。這種作用實際上是在水汽界面施加的一個張力———表面張力。表面張力作用於與水面平行的所有方向，是單位長度上施加的力，單位為N/m或g/s²。對於給定的水汽界面，表面張力是一個常數。表面張力只隨溫度而變化，在水溫為20℃和大氣壓力下水的表面張力為71.97×10^－3N/m。

表面張力作用的結果是使水體的自由表面積減小到最小。對於給定體積的水體來說，球狀體的表面積最小。表面張力對於研究毛細現象具有重要的意義。

『伍』 黏彈介質中的地震波

以上討論的介質均為完全彈性介質，實際介質不可能是完全彈性介質，只能是以彈性性質為主，具有一定塑性性質的非完全彈性介質。地震波在非完全彈性介質中傳播時，介質中質點振動的動能有一部分要轉化為各種其他形式的能量（最終變為熱能）。能量的這種轉化會使得地震波的振幅發生衰減。這些現象統稱為介質對地震波的吸收作用。人們提出了各種近似的物理機制和模型來說明地震波的吸收，其中一種認為岩石顆粒之間出現的內摩擦力是導致振動能量向其他形式能量轉化的主要原因。這種內摩擦力亦稱為黏滯力。在它的作用下介質表現出黏滯性。將這種既具有彈性、又具有一定黏滯性的非完全彈性介質稱為黏彈介質。

黏彈介質的模型也有很多種，目前比較流行的、與實驗結果最為接近的是一種稱為伏各特（Voigt）體的黏彈介質模型。它的特點是應力與應變的關系應包括二部分：一部分是滿足胡克定律的彈性應力應變關系，另一部分是應力與應變的時間變化率有關的黏滯性應力應變關系（完全彈性體中應力與應變關系只有前一部分）。於是，胡克定律就擴展為

地震波場與地震勘探

式中：λ和μ是彈性介質的拉梅常數；λ′和μ′是描述同黏滯介質有關的二個參數，其中μ′＝η，

；η稱為介質的黏滯系數。如此定義這二個參數是因為在彈性介質中描述固體受靜壓力作用的體積壓縮模量

，而相對於彈性介質則在黏滯介質中應有「體積壓縮黏滯性模量」

為使問題簡化，讓K′＝0，於是有

；若μ′＝η則

。這樣只用一個單獨的常數η便可描述黏滯效應了。將上述各量代入（1-5-1）式中得：

地震波場與地震勘探

再代入彈性力學中不考慮外力的質點運動方程式

地震波場與地震勘探

得

地震波場與地震勘探

對（1-5-4）式兩邊分別取散度（div），得到：

地震波場與地震勘探

式中：

地震波場與地震勘探

同樣，對（1-5-4）式兩邊分別取旋度（rot），並令ω＝rotu，整理後得：

地震波場與地震勘探

（1-5-5）式和（1-5-6）式說明在黏彈介質中同樣存在著二種獨立的運動（縱波和橫波），但是它們的波動方程中都多了一項與時間變化有關的附加項。為了研究這個附加項的影響，以分析一個平面簡諧縱波沿x方向的傳播為例來說明之。設縱波的位移位為φ（x，t），按平面波理論可寫為

地震波場與地震勘探

由於

地震波場與地震勘探

代入（1-5-5）式得到

地震波場與地震勘探

則

地震波場與地震勘探

經有理化後變為

地震波場與地震勘探

圖1-5-1

以λ＋2μ 表示橫坐標，η′ω 表示縱坐標，作圖如圖1-5-1，則其斜邊為

。於是，（1-5-11）式中括弧內的實數項和虛數項分別為

地震波場與地震勘探

且有

地震波場與地震勘探

故（1-5-11）式可寫為

地震波場與地震勘探

因而

地震波場與地震勘探

令

地震波場與地震勘探

於是有k＝k′＋iα。將它代入（1-5-7）式得：

地震波場與地震勘探

上式說明，平面縱波在伏各特體黏彈介質中傳播時，其振幅按指數規律衰減，衰減的快慢由從式（1-5-15）計算的α值來確定，因此稱α為衰減系數或吸收系數。吸收系數與波的頻率有關。縱波的傳播速度由下式決定：

地震波場與地震勘探

上式說明，平面縱波在伏各特體黏彈介質中傳播時，其傳播速度與頻率有關。這種現象物理上稱之為頻散或波散。

分析（1-5-15）式和（1-5-17）式可以看出，當η為常數時，如果波的頻率很低，滿足不等式η′ω≪λ＋2μ，則上式中的η′ω可以忽略不計，於是經化簡後得到：

地震波場與地震勘探

說明當頻率較低時（如地震波的頻率范圍），地震波在伏各特體黏彈介質中的傳播速度近似於彈性縱波的速度，且與頻率無關，不存在頻散現象；振幅的衰減與角頻率ω的平方成正比（因為吸收系數α與ω的平方成正比）。

當波的頻率很高時（如超聲波），若滿足不等式η′ω≫λ＋2μ，則上二式可近似為

地震波場與地震勘探

此時吸收系數與波速二者均與角頻率ω的平方根成正比。

如果η′ω處於上述二者之間的某一個值，例如η′ω＝C，其中C是介質的一個常數，則把它代入（1-5-15）式和（1-5-17）式可得：

地震波場與地震勘探

此時吸收系數α與角頻率ω成正比，而波速與頻率無關。

圖1-5-2 大地濾波作用對地震波形的改造

綜上所述，無論什麼情況下，吸收系數均與頻率有關，或者與角頻率的平方成正比，或者與其一次方或平方根成正比。因此，彈性波隨著傳播距離的加大，高頻成分很快就被吸收衰減了，低頻成分越來越強，逐漸成為主要成分。從濾波的觀點來看（有關「濾波」的概念可參考信號處理的文獻或本教材的反射地震資料數字處理中的部分內容），非完全彈性介質對地震波的作用相當於一個低通濾波器，它濾去了原始地震波信號的高頻成分，保留了其中的低頻成分。這種作用稱為大地濾波作用。原始地震波信號（即震源激發後經反射、透射等作用的地震波動）是作用時間很短的尖脈沖群（見圖1-5-2a），包含有豐富的頻率成分。經大地濾波作用後，其中的高頻成分減少，使得原始尖脈沖逐漸變為延續長度增加、波形發生變化的地震波，它們組成了豐富多彩的地震記錄（見圖1-5-2b）。

美國地球物理學家雷克（Ricker）於20世紀初採用與一般求解波動方程不同的級數解法對黏彈波動方程進行了求解，得到關於質點運動的位移、速度、加速度等的級數形式解。將這些解畫成波形，與實際工作中記錄到的地震波相比（1947年美國的試驗地震隊在科羅拉多等地進行了井中觀測與地面觀測的對比試驗），無論在時間域還是在頻率域，二者都擬合得非常理想。因此在地震學，特別是地震勘探中，將震源脈沖經大地吸收衰減作用後變成的具有一定延續長度的地震波稱為雷克地震子波。目前，地震子波，或雷克子波的概念已經得到廣大地震工作者的認同，在地震勘探實踐中得到了廣泛應用。

『陸』 聲吸收的發展簡史

G.斯托克斯在1845年就導得由黏性引起的流體中聲吸收公式。其吸收系數除了與黏滯系數成正比外，還與聲波的頻率二次方成正比。這里的黏滯系數僅指當時可由流體力學方法確定的切變黏滯系數。G.基爾霍夫1868年又提出了由熱傳導引起的聲吸收，這一部分的吸收系數除了與介質的熱導率成正比外，還與聲波的頻率成二次方關系。後人把這兩部分吸收加起來稱之為經典吸收。以後，特別自20世紀20年代開始採用比較先進的壓電效應技術來產生並接收聲波起，迅速蓬勃地展開了可以在很大范圍（包括在各種氣體、液體乃至固體）內測量聲吸收的研究。大量的測量發現，除了單原子氣體（如氬氣等）外，幾乎所有的氣體都與經典理論有偏離。1920年愛因斯坦提出了從聲頻散來確定締合氣體的反應率，從而促進了對氣體分子熱弛豫吸收理論的廣泛研究。進入30年代後，這種弛豫吸收機制延伸到液體的研究。此後數十年來，流體中聲吸收的實驗和理論研究不僅擴展了頻率（次聲到特超聲）范圍，而且涉及廣泛的介質，包括各種化學和生物介質以至含水霧的大氣等。
固體中吸收的研究開展得稍遲一些，20世紀30年代末起才出現這方面的測量。從宏觀看來，橫波或剪切波只有在黏彈性液體（如聚合物瀝青等）中必須考慮，而在一般流體中因衰減很快，可忽略不計。但在固體中縱波和橫波二類體波並存，並且涉及晶軸的取向等，吸收機制較為復雜。目前已成為聲學和固體物理學研究的領域。

『柒』 空氣的粘滯系數怎樣測量誰能告訴我

當液體內各部分之間有相對運動時，接觸面之間存在內摩擦力，阻礙液體的相對運動，這種性質稱為液體的粘滯性，液體的內摩擦力稱為粘滯力。粘滯力的大小與接觸面面積以及接觸面處的速度梯度成正比，比例系數η稱為粘度（或粘滯系數）。
對液體粘滯性的研究在流體力學，化學化工，醫療，水利等領域都有廣泛的應用，例如在用管道輸送液體時要根據輸送液體的流量，壓力差，輸送距離及液體粘度，設計輸送管道的口徑。
測量液體粘度可用落球法，毛細管法，轉筒法等方法，其中落球法適用於測量粘度較高的液體。
粘度的大小取決於液體的性質與溫度，溫度升高，粘度將迅速減小。例如對於蓖麻油，在室溫附近溫度改變1˚C，粘度值改變約10%。因此，測定液體在不同溫度的粘度有很大的實際意義，欲准確測量液體的粘度，必須精確控制液體溫度。
實驗目的：
1． 用落球法測量不同溫度下蓖麻油的粘度
2． 了解PID溫度控制的原理
3． 練慣用停表記時，用螺旋測微器測直徑
實驗儀器：
變溫粘度測量儀，ZKY-PID溫控實驗儀，停表，螺旋測微器，鋼球若干
實驗原理：
1． 落球法測定液體的粘度
1個在靜止液體中下落的小球受到重力、浮力和粘滯阻力3個力的作用，如果小球的速度v很小，且液體可以看成在各方向上都是無限廣闊的，則從流體力學的基本方程可以導出表示粘滯阻力的斯托克斯公式：
（1）
（1）式中d為小球直徑。由於粘滯阻力與小球速度v成正比，小球在下落很短一段距離後（參見附錄的推導），所受3力達到平衡，小球將以v0勻速下落，此時有：
（2）
（2）式中ρ為小球密度，ρ0為液體密度。由（2）式可解出粘度η的表達式：
（3）
本實驗中，小球在直徑為D的玻璃管中下落，液體在各方向無限廣闊的條件不滿足，此時粘滯阻力的表達式可加修正系數(1+2.4d/D)，而（3）式可修正為：
（4）
當小球的密度較大，直徑不是太小，而液體的粘度值又較小時，小球在液體中的平衡速度v0會達到較大的值，奧西思-果爾斯公式反映出了液體運動狀態對斯托克斯公式的影響：
（5）
其中 ，Re稱為雷諾數，是表徵液體運動狀態的無量綱參數。
（6）
當Re小於0.1時，可認為（1）、（4）式成立。當0.1<Re<1時，應考慮（5）式中1級修正項的影響，當Re大於1時，還須考慮高次修正項。
考慮（5）式中1級修正項的影響及玻璃管的影響後，粘度η1可表示為：
（7）
由於3Re/16是遠小於1的數，將1/（1+3Re/16）按冪級數展開後近似為1－3Re/16，（7）式又可表示為：
（8）
已知或測量得到ρ、ρ0、D、d、v等參數後，由（4）式計算粘度η，再由（6）式計算Re，若需計算Re的1級修正，則由（8）式計算經修正的粘度η1。
在國際單位制中，η的單位是Pa·s（帕斯卡•秒），在厘米，克，秒制中，η的單位是P（泊）或cP（厘泊），它們之間的換算關系是：
1Pa·s = 10P = 1000cP （9）
2．PID調節原理
PID調節是自動控制系統中應用最為廣泛的一種調節規律，自動控制系統的原理可用圖1說明。
e(t) u(t) 操作量

被控量 擾動

圖1 自動控制系統框圖
假如被控量與設定值之間有偏差e(t)=設定值-被控量，調節器依據e(t)及一定的調節規律輸出調節信號u(t)，執行單元按u(t)輸出操作量至被控對象，使被控量逼近直至最後等於設定值。調節器是自動控制系統的指揮機構。
在我們的溫控系統中，調節器採用PID調節，執行單元是由可控硅控制加熱電流的加熱器，操作量是加熱功率，被控對象是水箱中的水，被控量是水的溫度。
PID調節器是按偏差的比例(proportional)，積分(integral)，微分(differential)，進行調節，其調節規律可表示為：
（10）
式中第一項為比例調節，KP為比例系數。第二項為積分調節，TI為積分時間常數。第三項為微分調節，TD為微分時間常數。
PID溫度控制系統在調節過程中溫度隨時間的一般變化關系可用圖2表示，控制效果可用穩定性，准確性和快速性評價。
系統重新設定（或受到擾動）後經過一定的過渡過程能夠達到新的平衡狀態，則為穩定的調節過程；若被控量反復振盪，甚至振幅越來越大，則為不穩定調節過程，不穩定調節過程是有害而不能採用的。准確性可用被調量的動態偏差和靜態偏差來衡量，二者越小，准確性越高。快速性可用過渡時間表示，過渡時間越短越好。實際控制系統中，上述三方面指標常常是互相制約，互相矛盾的，應結合具體要求綜合考慮。
由圖2可見，系統在達到設定值後一般並不能立即穩定在設定值，而是超過設定值後經一定的過渡過程才重新穩定，產生超調的原因可從系統慣性，感測器滯後和調節器特性等方面予以說明。系統在升溫過程中，加熱器溫度總是高於被控對象溫度，在達到設定值後，即使減小或切斷加熱功率，加熱器存儲的熱量在一定時間內仍然會使系統升溫，降溫有類似的反向過程，這稱之為系統的熱慣性。感測器滯後是指由於感測器本身熱傳導特性或是由於感測器安裝位置的原因，使感測器測量到的溫度比系統實際的溫度在時間上滯後，系統達到設定值後調節器無法立即作出反應，產生超調。對於實際的控制系統，必須依據系統特性合理整定PID參數，才能取得好的控制效果。
由（10）式可見，比例調節項輸出與偏差成正比，它能迅速對偏差作出反應，並減小偏差，但它不能消除靜態偏差。這是因為任何高於室溫的穩態都需要一定的輸入功率維持，而比例調節項只有偏差存在時才輸出調節量。增加比例調節系數KP可減小靜態偏差，但在系統有熱慣性和感測器滯後時，會使超調加大。
積分調節項輸出與偏差對時間的積分成正比，只要系統存在偏差，積分調節作用就不斷積累，輸出調節量以消除偏差。積分調節作用緩慢，在時間上總是滯後於偏差信號的變化。增加積分作用(減小TI)可加快消除靜態偏差，但會使系統超調加大，增加動態偏差，積分作用太強甚至會使系統出現不穩定狀態。
微分調節項輸出與偏差對時間的變化率成正比，它阻礙溫度的變化，能減小超調量，克服振盪。在系統受到擾動時，它能迅速作出反應，減小調整時間，提高系統的穩定性。
PID調節器的應用已有一百多年的歷史，理論分析和實踐都表明，應用這種調節規律對許多具體過程進行控制時，都能取得滿意的結果。
儀器介紹
1． 落球法變溫粘度測量儀
變溫粘度儀的外型如圖3所示。待測液體裝在細長的樣品管中，能使液體溫度較快的與加熱水溫達到平衡，樣品管壁上有刻度線，便於測量小球下落的距離。樣品管外的加熱水套連接到溫控儀，通過熱循環水加熱樣品。底座下有調節螺釘，用於調節樣品管的鉛直。

2．開放式PID溫控實驗儀
溫控實驗儀包含水箱，水泵，加熱器，控制及顯示電路等部分。
本溫控試驗儀內置微處理器，帶有液晶顯示屏，具有操作菜單化，能根據實驗對象選擇PID參數以達到最佳控制，能顯示溫控過程的溫度變化曲線和功率變化曲線及溫度和功率的實時值，能存儲溫度及功率變化曲線，控制精度高等特點，儀器面板如圖4所示。
開機後，水泵開始運轉，顯示屏顯示操作菜單，可選擇工作方式，輸入序號及室溫，設定溫度及PID參數。使用 鍵選擇項目， 鍵設置參數，按確認鍵進入下一屏，按返回鍵返回上一屏。
進入測量界面後，屏幕上方的數據欄從左至右依次顯示序號，設定溫度，初始溫度，當前溫度，當前功率，調節時間等參數。圖形區以橫坐標代表時間，縱坐標代表溫度（以及功率），並可用 鍵改變溫度坐標值。儀器每隔15秒採集1次溫度及加熱功率值，並將採得的數據標示在圖上。溫度達到設定值並保持兩分鍾溫度波動小於0.1度，儀器自動判定達到平衡，並在圖形區右邊顯示過渡時間ts，動態偏差σ，靜態偏差e。一次實驗完成退出時，儀器自動將屏幕按設定的序號存儲（共可存儲10幅），以供必要時查看，分析，比較。
3．停表
PC396電子停表具有多種功能。按功能轉換鍵，待顯示屏上方出現符號 且第1和第6、7短橫線閃爍時，即進入停表功能。此時按開始/停止鍵可開始或停止記時，多次按開始/停止鍵可以累計記時。一次測量完成後，按暫停/回零鍵使數字回零，准備進行下一次測量。
實驗內容與步驟
1．檢查儀器後面的水位管，將水箱水加到適當值
平常加水從儀器頂部的注水孔注入。若水箱排空後第1次加水，應該用軟管從出水孔將水經水泵加入水箱，以便排出水泵內的空氣，避免水泵空轉（無循環水流出）或發出嗡鳴聲。
2．設定PID參數
若對PID調節原理及方法感興趣，可在不同的升溫區段有意改變PID參數組合，觀察參數改變對調節過程的影響，探索最佳控制參數。
若只是把溫控儀作為實驗工具使用，則保持儀器設定的初始值，也能達到較好的控制效果。
3．測定小球直徑
由（6）式及（4）式可見，當液體粘度及小球密度一定時，雷諾數Re  d3。在測量蓖麻油的粘度時建議採用直徑1~2mm的小球，這樣可不考慮雷諾修正或只考慮1級雷諾修正。
用螺旋測微器測定小球的直徑d，將數據記入表1中。
表1 小球的直徑
次數 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
d (10-3m)
4．測定小球在液體中下落速度並計算粘度
溫控儀溫度達到設定值後再等約10分鍾，使樣品管中的待測液體溫度與加熱水溫完全一致，才能測液體粘度。
用鑷子夾住小球沿樣品管中心輕輕放入液體，觀察小球是否一直沿中心下落，若樣品管傾斜，應調節其鉛直。測量過程中，盡量避免對液體的擾動。
用停表測量小球落經一段距離的時間t，並計算小球速度v0，用（4）或（8）式計算粘度η，記入表2中。
表2中，列出了部分溫度下粘度的標准值，可將這些溫度下粘度的測量值與標准值比較，並計算相對誤差。
將表2 中η的測量值在坐標紙上作圖，表明粘度隨溫度的變化關系。
實驗全部完成後，用磁鐵將小球吸引至樣品管口，用鑷子夾入蓖麻油中保存，以備下次實驗使用。

表2 粘度的測定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 D = 2.0×10-2m
溫度
（˚C） 時間（s） 速度
(m/s) η (Pa·s)
測量值 *η(Pa·s)
標准值
1 2 3 4 5 平均
10 2.420
15
20 0.986
25
30 0.451
35
40 0.231
45
50
55
* 摘自 CRC Handbook of Chemistry and Physics
附錄 小球在達到平衡速度之前所經路程L的推導
由牛頓運動定律及粘滯阻力的表達式，可列出小球在達到平衡速度之前的運動方程：
（1）
經整理後得：
（2）
這是1個一階線性微分方程，其通解為：
（3）
設小球以零初速放入液體中，代入初始條件（t=0, v=0），定出常數C並整理後得：
（4）
隨著時間增大，（4）式中的負指數項迅速趨近於0，由此得平衡速度：
（5）
（5）式與正文中的（3）式是等價的，平衡速度與粘度成反比。設從速度為0到速度達到平衡速度的99.9%這段時間為平衡時間t0，即令：
（6）
由（6）式可計算平衡時間。
若鋼球直徑為10-3m，代入鋼球的密度ρ，蓖麻油的密度ρ0及40 ºC時蓖麻油的粘度η = 0.231 Pa·s，可得此時的平衡速度約為v0 = 0.016 m/s，平衡時間約為t0 = 0.013 s。
平衡距離L小於平衡速度與平衡時間的乘積，在我們的實驗條件下，小於1mm，基本可認為小球進入液體後就達到了平衡速度。

飛機在空中飛行，樹在微風中搖曳；一切與空氣發生相對運動的物體都會受到與之接觸的空氣層的摩擦力，在摩擦過程中，這一氣層會隨著運動物體一起作適當運動；而與這一氣層接觸的下一氣層，由於分子力的作用，對上一氣層產生的粘滯力，會往相反方向阻礙這種運動；一層一層的影響下去便形成流體中的層流。有時樹欲靜而風不止，有時狂風大作力拔大樹，空氣的粘滯力也是時大時小；太空梭著陸進入大氣層時，空氣的摩擦粘滯阻力可以產生千多度的高溫，可見其作功的威力。表徵流體粘滯力這些特徵的系數叫粘滯系數。在一些力學實驗中，由於空氣粘滯力的影響會帶來一些誤差，所以研究空氣粘滯系數的測定具有一定的實際意義。
本課題要研究空氣粘滯系數及其測定方法，通過研究還要涉及到功能原理的應用，要求利用氣墊導軌來設計幾種方法完成測量，並進行誤差的分析提出自己的見解。
提供儀器及材料
儀器：氣墊導軌；光電計時器；滑塊；物理天平；讀數顯微鏡
材料：米尺、卡尺、量角器
1、什麼叫粘滯系數？液體的粘滯系數測定方法有哪幾種，能否適合空氣粘滯系數的測定？
2、怎樣定性的研究氣軌導軌上滑塊受到空氣粘滯力的作用？
3、從功能原理上分析，氣墊導軌上滑塊的運動速度衰減滿足什麼關系？
4、利用水平導軌來研究空氣粘滯力可以根據什麼原理式，這種方法有什麼局限性？
5、利用傾斜導軌來研究空氣粘滯系數可得什麼實驗原理式，這種方法有什麼困難？
6、有無更好的方法測空氣的粘滯系數，其實驗原理怎麼表達？
7、滑塊與導軌之間的空氣層厚度可以怎麼測？
五、課題內容及指標
1、將氣軌調平，設計實驗方法定性的研究空氣阻尼情況，並測出若干組數據分析能量的損耗。
2、從動能損耗的角度，設計實驗裝置研究氣墊導軌上空氣粘滯系數的測量方法，並測出數據。
3、從勢能耗損的角度，利用氣墊導軌，設計實驗裝置，研究空氣粘滯系數的測量方法，並測出數據。
4、以傾斜導軌上滑塊勢能與動能之差等於空氣粘滯力作功的原理，設計實驗裝置測量空氣粘滯系數，並進行分析。
5、改進裝置，克服以上存在的問題，再設計一種較好的方法，測出空氣的粘滯系數，並計算結果。
6、對以上各測量方法進行比對，分析其實驗結果。
六、結題報告及論文
1、報告課題意義及研究目的
2、介紹基本研究方案及原理，研究滑塊在導軌上的運動情況
3、介紹所設計的儀器裝置及其操作步驟
4、對滑塊在氣軌上的運動，利用功能原理進行分析討論
5、介紹所用的各種測量新方法，分析比較給出研究的正確結論。
6、報告通過本研究所得收獲並提出自己的意見。

『捌』 21度水的密度，粘度是多少。。。

21℃下水的密度為0.997×10³kg/m³，水的粘度為1.002mPa·s。

計算公式：τ=ηdv/dx=ηD（牛頓公式），其中η與材料性質有關，我們稱為「粘度」。

1、牛頓流體：符合牛頓公式的流體，，粘度只與溫度有關，與切變速率無關，τ與D為正比關系。

2、非牛頓流體：不符合牛頓公式τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，稱表觀粘度。

水的密度在3.98℃時最大，為1×10³kg/m³，水在0℃時，密度為0.99987×10³kg/m³，冰在0℃時，密度為0.9167×10³kg/m³。

水密度隨溫度變化，溫度高於3.982℃時，水的密度隨溫度升高而減小，在0～3.984℃時，水熱縮冷漲，密度隨溫度的升高而增加。

(8)純水的切變黏滯吸收系數擴展閱讀

粘度的測定有許多方法，如轉桶法、落球法、阻尼振動法、杯式粘度計法、毛細管法等等。對於粘度較小的流體，如水、乙醇、四氯化碳等，常用毛細管粘度計測量。

而對粘度較大流體，如蓖麻油、變壓器油、機油、甘油等透明（或半透明）液體，常用落球法測定；對於粘度為0.1～100Pa·s范圍的液體，也可用轉筒法進行測定。實驗室測定粘度的原理一般大都是由斯托克斯公式和泊肅葉公式導出有關粘滯系數的表達式，求得粘滯系數。

粘度的大小取決於液體的性質與溫度，溫度升高，粘度將迅速減小。因此，要測定粘度，必須准確地控制溫度的變化才有意義。

粘度參數的測定，對於預測產品生產過程的工藝控制、輸送性以及產品在使用時的操作性，具有重要的指導價值，在印刷、醫葯、石油、汽車等諸多行業有著重要的意義。

『玖』 黏彈性介質中彈性波的傳播和大地濾波作用

黏彈性介質也稱為非完全彈性介質，指彈性體受力後不能立即達到穩定形變狀態，而是逐漸地產生形變，外力取消後，也不能立即恢復原狀，而是逐漸復原的介質，這種介質也稱為黏滯性介質。其原因是彈性波在黏滯介質中傳播時，由於岩石顆粒之間的內摩擦力，質點振動能量要轉化成熱能而消耗掉。這種能量轉化要使彈性波的波形和振幅均發生變化，即要損失彈性波中的高頻成分，振幅要按指數規律衰減。我們稱這種現象為地層對彈性波的吸收作用，並稱黏滯介質中的內摩擦力為黏滯力。通常用黏滯系數η表示黏滯介質的非彈性程度。

波在黏滯介質中傳播，要受到黏滯力的影響。在不同的固體中，黏滯力的影響所遵循的規律是不同的，其中沃伊特(Voigt)的假設與實驗的結果最為接近，該假設認為：對某些固體來說，應力和應變的關系應包括兩部分：一部分是滿足虎克定律的彈性應變，另一部分是與應變的時間變化率有關的黏滯應變。在此假設基礎上可得黏滯介質中彈性波傳播方程

地震勘探原理、方法及解釋

該式稱為黏彈性方程。同樣對黏彈性方程進行縱、橫波分離，可得黏滯P波方程和黏滯S波方程為：

地震勘探原理、方法及解釋

可見，黏滯介質中的波動方程比完全彈性介質中的方程多了η以及與時間變化率有關的項。為了分析這些附加項的作用，以沿x方向傳播的平面縱波為例，研究在黏滯介質中波的傳播特點。

設平面簡諧P波的位移位為φ(x，t)，則

φ(x，t)=φ₀e^i(ωt-Kx) (1.5-3)

並有

地震勘探原理、方法及解釋

式中：

，θ為體變系數。將θ代入黏滯P波方程，可解得K值為：

K=k-iα (1.5-5)

式中

地震勘探原理、方法及解釋

地震勘探原理、方法及解釋

將K值代入φ(x，t)中，得

地震勘探原理、方法及解釋

其中：

地震勘探原理、方法及解釋

式(1.5-8)及式(1.5-9)描述了黏滯介質中平面P波位移位函數的表達式和速度V的表達式。分析以上兩式的物理含義為：

1)振幅A(x)=φ₀e^-αx說明位函數振幅隨傳播距離x指數衰減。α稱為吸收系數，或令β=αV，A(x)=φ₀e^-βt，β稱為衰減系數。α或β越大，波的振幅衰減越快。

2)由於α=α(ρ，ω，λ，μ，η′)，V=V(ρ，ω，λ，μ，η′)，當ρ、η、λ、μ不變時，ω對α及V的影響分兩種情況討論：第一，當ω較小(低頻波)，可有η′ω＜＜λ+2μ，

，則有

地震勘探原理、方法及解釋

說明α與ω²成正比。速度V與頻率無關，無頻散；第二，當ω較大時(高頻波)，有η′ω＞＞λ+2μ，

，則有

地震勘探原理、方法及解釋

說明α與

成正比，速度V與ω有關，有頻散。

在地震勘探中，地震波的頻譜屬低頻范圍，所以，地震波在黏滯介質中仍以速度V_P傳播，但吸收系數α與ω²成正比，說明在黏彈性介質中，地震波的高頻簡諧波分量衰減比低頻簡諧波分量衰減快。因此，彈性波隨著傳播距離的增大，高頻成分很快地被吸收，而只保留較低的頻率成分。這樣彈性波在實際介質傳播時，實際介質就相當於一個濾波器，濾掉了較高頻率成分而保留了低頻分量，這種濾波作用稱為大地濾波作用。由於大地濾波作用，使得脈沖地震波頻譜變窄，地震波延續度增長，降低了地震勘探的解析度。大地濾波如圖1-20所示。

圖1-20 大地濾波示意圖

另外，地震波的吸收還可以用品質因素來描述。品質因素Q被定義為：在一個周期內(或一個波長距離內)，振動所損耗的能量ΔE與總能量E之比的倒數，即

地震勘探原理、方法及解釋

Q值是一個無量綱的量，它表明介質Q值越大，能量損耗越小。品質因素Q與地層吸收系數α之間的關系為：

地震勘探原理、方法及解釋

『拾』 質量流量計里什麼叫作零點零點漂移零點偏移具體考試用

儀表輸入值在量程范圍起始點（沒有流量，流量為零）時的輸出值（指示值）叫做版儀表（流量計）零點；
構成權儀表的元件在溫度等內外因素導致的，輸入不變時發生的輸出變化的現象稱漂移，輸入在零點不變時發生的輸出變化的現象稱零點漂移；
輸入在零點不變時發生的指示（輸出）不在輸出范圍起始點的現象是零點偏移。