End Effects in Rotational Viscometry I. No-Slip Shear-Thinning Samples in the Z40 DIN Sensor.

0091179 - UCHP-M 20070126 RIV DE eng J - Článek v odborném periodiku
Wein, Ondřej - Večeř, Marek - Havlica, Jaromír
End Effects in Rotational Viscometry I. No-Slip Shear-Thinning Samples in the Z40 DIN Sensor.
[Koncové efekty v rotační viskozimetrii I. Měření pseudoplastických vzorků bez skluzu ve viskozimetru Z40 DIN.]
Rheologica Acta. Roč. 46, 5 (2007) , s. 765-772. ISSN 0035-4511. E-ISSN 1435-1528.
[Annual Rheology Conference AERC 2006 /3./. Crete, 27.04.2006-29.04.2006]
Grant CEP: GA ČR(CZ) GA104/04/0826; GA ČR GP104/06/P287; GA ČR GP104/05/P554
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z40720504
Klíčová slova: rotational couette flow * shear-thinning fluids * end effects
Kód oboru RIV: CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství
Impakt faktor: 1.110, rok: 2007

Neglect of end effects in Couette rotational viscometry introduces 10-30% error in the estimate of shear stress at spindle surface. Actual deviations depend on the shear-thinning level of a given sample. We tackle the end effect for the standard sensor Z40 DIN according to ISO 3219 by solving the related 2D boundary-value problem for a class of shear-thinning viscosity functions. Pseudosimilarity method of treating the primary data leaves an error in shear stresses about 0.5%. Further reduction of the errors needs a full numerical simulation for each point of primary data, based on a suitable wide-range representation of the viscosity function. To support high accuracy of torque calibrations, the effect of inertia on torque for Newtonian liquids in standard sensor Z40 DIN at Re < 500 is calculated using the FLUENT 6.2 commercial software.

Zanedbání koncových efektů při Couette-ovské rotační viskozimetrii zanáší 10-30% chybu v odhadu smykových napětí na povrchu vřetene. Skutečné odchylky závisí na hladině pseudoplasticity. Pojednáváme koncový efekt pro standardní viskozimetr Z40 DIN podle normy ISO 3219 cestou řešení odpovídající dvourozměrné okrajové úloze pro jistou třídu pseudoplastických viskozitních funkcí. Pseudopodobnostní přístup zpracování primárních dat nechává chybu ve smykových napětích kolem 0,5%. K další redukci chyby by bylo nezbytné plné numerické řešení pro každý bod primárních dat, založené na reálné globální reprezentaci viskozitní funkce. K podpoře co nejvyšší přesnosti momentových kalibrací standardního viskozimetru Z40 je pro Re < 500, použitím komerčního software FLUENT 6.2, stanoven i vliv setrvačnosti na moment pro Newtonské kapaliny.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0151836