1、.襄樊學院大學生科學研究項目申 請 書項 目 名 稱 新型旋轉液體粘度計的設計 申 請 單 位 （蓋章）申 請 人 王灑 申 請 日 期 2012年10月31日 襄樊學院科研處 編制填報須知一、凡系襄樊學院正式注冊在籍的普通本、?？粕砂匆幎ㄟM行申報，每生限報一項。二、每項申請項目必須有一至兩名責任心強的教師對項目實施的全過程進行指導。三、項目申請人為項目組負責人，項目組成員應不少于3人。四、項目的研究成果必須署名“襄樊學院”，學生必須為第一完成人，且在成果的適當位置標明有“本研究獲襄樊學院大學生科研基金資助”。五、申請人填寫本申請書一式二份（A4紙打印），指導老師簽署意見后，向所在二級學院

2、提交。由各二級學院匯總后集體報科研處。六、本申請書填寫內容必須屬實，所在二級學院應嚴格審核，對所填內容的真實性負責。本人已閱讀以上條款，并保證按照以上條款執行。項目申請人簽字確認：指導老師簽字：年 月 日一、基本信息項目名稱新型旋轉液體粘度計的設計申請單位物電學院申 請 人王灑類 別.基礎研究.應用研究申請金額 2000 元起止年月2012年10月至2013年8月成果形式論文和專利項目負責人王灑性別男出生年月1992年3月院系物電學院1011物理學項目組主要研究人員情況含項目負責人姓 名性別出生年月院系分工現承擔其他項目情況王灑男1992年3月物電學院論文、專利申請文件撰寫，理論分析，組織分配

3、任務，制定研究計劃無資料搜集整理打印、復印，文獻查詢，論文修改，材料購買，儀器設備借用無一、研究內容理工科：前期準備情況，創新點，擬采取的試驗方法、步驟和可行性論證等人文社科：擬研究的主要問題、創新點、研究價值和主要方法等前期準備情況：液體粘度測量是化學和物理學領域了解液體性質的重要手段之一，目前液體粘度測量主要有四種方法：毛細管法、落球法、振動法、旋轉柱體法。其中旋轉柱體法是適用范圍最廣一種測量方式，它能夠較準確測定的其他3種方法所不適用的液體，該方法主要測量儀器是旋轉粘度計，主要原理是利用期間充滿粘性液體的同心圓筒的相對運動產生的力矩使金屬游絲扭曲形變，通過對觀測到的游絲扭曲形變角度進行適

4、當換算來實現液體粘度的可觀測性。本小組通過查閱大量文獻資料了解到，現有旋轉粘度計在使用存在一定缺陷，比如測量誤差較大，金屬游絲穩定性較差，容易損壞等，并在對流體力學中庫埃特流動模型的研究中發現液體旋轉過程表面曲面與粘度的聯系，從而開始進行本課題新型旋轉液體粘度計的設計。創新點：現有技術缺陷：這種方法盡管能夠測量的液體范圍較廣泛，但是測量的精度并不高，尤其是對于粘度系數較大的液體，誤差很大，這源于該方法的使用直接依賴于金屬游絲的性能，對游絲的穩定性要求相當高，金屬游絲在長期使用或受到較大力扭矩時容易產生蠕變，引起較大誤差，甚至直接損壞。改進方案：我們對于旋轉粘度計的改進基于流體力學中的庫埃特（C

5、ouette）流動模型,通過同心圓筒間的液體流速分布確定同心圓筒間的液體表面方程，由于旋轉液體表面必將呈現曲面分布，而且該分部與液體粘度系數直接相關，并可以流體力學分析計算表面方程。然而，轉速較小時液體的表面形變并不容易直接觀測測量，我們需要借助光學放大原理，測量液體旋轉過程中表面特定點的斜率（tan,為液面與水平面的夾角），通過激光反射來逐步放大液體在旋轉過程中的表面形變程度，從而較精確地間接反應液體的粘度系數，再通過相關系數進行換算，就能得到較精確的液體粘度系數。本方案避免使用穩定性較差的細金屬游絲，從而提高了測量儀器的使用壽命和在使用期間的測量精度，而且，對于液面斜率測量的數據可以通過計

6、算機進行處理，利用數學軟件進行分析，充分利用計算機強大的數據處理能力，這樣進一步減小了誤差，符合現在測量技術的發展趨勢，這是本課題的另一亮點。擬采取的試驗方法、步驟： 本課題實施方案主要分為：理論分析、實物結構設計構想、整體完善、撰寫論文及專利申請材料等四個步驟可行性論證： 本課題克服了現有測量液體粘度的旋轉粘度計的缺點，并能夠較大程度提高液體粘度測量的精度，適合推廣使用，尤其是通過計算機對測量數據的記錄處理，更適合科研測量和工業使用。二、成果形式 理工科：鑒定成果（含經濟、技術指標）、論文、專著、專利； 人文社科：專著、譯蓍、論文、研究報告；成果初步計劃為發表1篇科技論文，并申請1項實用新型專利三、經費預算支 出 科 目金 額（元）計 算 根 據 及 理 由合 計2000資料費版面費專利申請費材料費200800600400論文稿、專利申請稿、及相關文獻打印、復印，購買相關資料書籍支出論文發表版面費實用新型專利申請費及郵費購買相關設計器件