低温下高纯空气黏度实验研究
周辛梓 李增辉孟现阳
吴江涛
（西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室，陕西 西安 710049）
DOI：10.11949/0438-1157.20231321
Experimental study on viscosity of high purity air at low temperatures
ZHOU Xinzi LI ZenghuiMENG Xianyang
WU Jiangtao
（MOE Key Laboratory of Thermo-Fluid Science and Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, Shaanxi, China）
引言
1 实验材料和方法
1.1 材料
1.2 实验原理
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1.3 实验装置
A—不锈钢管;B—航空插头;C—CF法兰;D—金属密封圈;E—外屏蔽;F—加热丝;G—内屏蔽;H—镀金触针;I—吊杆;J—铂电阻温度计1;K—铂电阻温度计2;L—测量腔体;M—陶瓷板;N—钨棒;O—磁铁;P—磁铁架;Q—钨丝;R—夹片
A—stainless-steel tube; B—aviation connector; C—ConFlat flange; D—gasket ring; E—external shield; F—heating wire; G—internal shield; H—Au-plated contact pin; I—suspension boom; J—platinum resistance thermometer 1; K—platinum resistance thermometer 2; L—measuring cell; M—alumina ceramics substrate; N—tungsten rod; O—magnet; P—stainless steel ring; Q—tungsten wire; R—clamp
A—压力传感器;B—数据采集卡;C—温度控制测量单元1;D—温度控制测量单元2;E—锁相放大器;F—恒流源;G—振动弦传感器组件;H—杜瓦瓶;I—样品罐;J—真空系统;K—液氮罐;PRV—减压阀;V1~V8—针阀
A—pressure transducer; B—data-collecting measurement unit; C—temperature control and measurement unit 1; D—temperature control and measurement unit 2; E—lock-in amplifier; F—AC power supply; G—vibrating-wire viscometer; H—cryogenic Dewar bottle; I—sample container; J—vacuum pump; K—liquid nitrogen tank; PRV—relief valve; V1~V8—valves
1.4 测量程序
1.5 实验装置的标定
表1 振动弦黏度计实验系统参数Table 1 Parameters of vibrating-wire viscometer
表2 各影响因素对黏度测量不确定度的贡献Table 2 Contributions to uncertainty for the viscosity measurements.
2 实验结果与讨论
2.1 实验结果
表3 高纯空气黏度实验数据Table 3 Experimental data on viscosity of high-purity air
注：密度由REFPROP 10.0软件［9］计算。温度测量的标准不确定为 18 mK。压力测量的标准不确定为6 kPa。黏度测量的标准不确定优于2.64%。
2.2 实验数据比较
△ 本文工作, 振动弦; ◇ Johnston等[12], 振动盘; ▽ Latto等[16], 毛细管; □ Matthews等[13], 毛细管; ◁ Sutherland等[14], 振动盘; ○ Diller等[15], 扭转晶体法
3 结 论
引用本文： 周辛梓, 李增辉, 孟现阳, 吴江涛. 低温下高纯空气黏度实验研究[J]. 化工学报, 2024, 75(3): 782-788 (ZHOU Xinzi, LI Zenghui, MENG Xianyang, WU Jiangtao. Experimental study on viscosity of high purity air at low temperatures[J]. CIESC Journal, 2024, 75(3): 782-788)
第一作者：周辛梓（1996—），男，博士研究生，xinzizhou@stu.xjtu.edu.cn
通讯作者：孟现阳（1978—），男，博士，教授，xymeng@mail.xjtu.edu.cn
