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1、襄樊学院大学生科学研究项目申 请 书项 目 名 称 新型旋转液体粘度计的设计 申 请 单 位 （盖章）申 请 人 王洒 申 请 日 期 2012年10月31日 襄樊学院科研处 编制填报须知一、凡系襄樊学院正式注册在籍的普通本、专科生均可按规定进行申报，每生限报一项。二、每项申请项目必须有一至两名责任心强的教师对项目实施的全过程进行指导。三、项目申请人为项目组负责人，项目组成员应不少于3人。四、项目的研究成果必须署名“襄樊学院”，学生必须为第一完成人，且在成果的适当位置标明有“本研究获襄樊学院大学生科研基金资助”。五、申请人填写本申请书一式二份（A4纸打印），指导老师签署意见后，向所在二级学院提
2、交。由各二级学院汇总后集体报科研处。六、本申请书填写内容必须属实，所在二级学院应严格审核，对所填内容的真实性负责。本人已阅读以上条款，并保证按照以上条款执行。项目申请人签字确认：指导老师签字：年 月 日一、基本信息项目名称新型旋转液体粘度计的设计申请单位物电学院申 请 人王洒类 别.基础研究.应用研究申请金额 2000 元起止年月2012年10月至2013年8月成果形式论文和专利项目负责人王洒性别男出生年月1992年3月院系物电学院1011物理学项目组主要研究人员情况含项目负责人姓 名性别出生年月院系分工现承担其他项目情况王洒男1992年3月物电学院论文、专利申请文件撰写，理论分析，组织分配任
3、务，制定研究计划无资料搜集整理打印、复印，文献查询，论文修改，材料购买，仪器设备借用无一、研究内容理工科：前期准备情况，创新点，拟采取的试验方法、步骤和可行性论证等人文社科：拟研究的主要问题、创新点、研究价值和主要方法等前期准备情况：液体粘度测量是化学和物理学领域了解液体性质的重要手段之一，目前液体粘度测量主要有四种方法：毛细管法、落球法、振动法、旋转柱体法。其中旋转柱体法是适用范围最广一种测量方式，它能够较准确测定的其他3种方法所不适用的液体，该方法主要测量仪器是旋转粘度计，主要原理是利用期间充满粘性液体的同心圆筒的相对运动产生的力矩使金属游丝扭曲形变，通过对观测到的游丝扭曲形变角度进行适当
4、换算来实现液体粘度的可观测性。本小组通过查阅大量文献资料了解到，现有旋转粘度计在使用存在一定缺陷，比如测量误差较大，金属游丝稳定性较差，容易损坏等，并在对流体力学中库埃特流动模型的研究中发现液体旋转过程表面曲面与粘度的联系，从而开始进行本课题新型旋转液体粘度计的设计。创新点：现有技术缺陷：这种方法尽管能够测量的液体范围较广泛，但是测量的精度并不高，尤其是对于粘度系数较大的液体，误差很大，这源于该方法的使用直接依赖于金属游丝的性能，对游丝的稳定性要求相当高，金属游丝在长期使用或受到较大力扭矩时容易产生蠕变，引起较大误差，甚至直接损坏。改进方案：我们对于旋转粘度计的改进基于流体力学中的库埃特（Co
5、uette）流动模型,通过同心圆筒间的液体流速分布确定同心圆筒间的液体表面方程，由于旋转液体表面必将呈现曲面分布，而且该分部与液体粘度系数直接相关，并可以流体力学分析计算表面方程。然而，转速较小时液体的表面形变并不容易直接观测测量，我们需要借助光学放大原理，测量液体旋转过程中表面特定点的斜率（tan,为液面与水平面的夹角），通过激光反射来逐步放大液体在旋转过程中的表面形变程度，从而较精确地间接反应液体的粘度系数，再通过相关系数进行换算，就能得到较精确的液体粘度系数。本方案避免使用稳定性较差的细金属游丝，从而提高了测量仪器的使用寿命和在使用期间的测量精度，而且，对于液面斜率测量的数据可以通过计算
6、机进行处理，利用数学软件进行分析，充分利用计算机强大的数据处理能力，这样进一步减小了误差，符合现在测量技术的发展趋势，这是本课题的另一亮点。拟采取的试验方法、步骤： 本课题实施方案主要分为：理论分析、实物结构设计构想、整体完善、撰写论文及专利申请材料等四个步骤可行性论证： 本课题克服了现有测量液体粘度的旋转粘度计的缺点，并能够较大程度提高液体粘度测量的精度，适合推广使用，尤其是通过计算机对测量数据的记录处理，更适合科研测量和工业使用。二、成果形式 理工科：鉴定成果（含经济、技术指标）、论文、专著、专利； 人文社科：专著、译蓍、论文、研究报告；成果初步计划为发表1篇科技论文，并申请1项实用新型专利三、经费预算支 出 科 目金 额（元）计 算 根 据 及 理 由合 计2000资料费版面费专利申请费材料费200800600400论文稿、专利申请稿、及相关文献打印、复印，购买相关资料书籍支出论文发表版面费实用新型专利申请费及邮费购买相关设计器件、材料，仪器使用、维护费用四、指导老师推荐意见（包括项目意义、研究方案、经费预算及申请者业务素质等） （签章） 年 月 日五、所在学院审核意见 （签章） 年 月 日六、专家组意见 （盖章） 年 月 日