声学法测量气相黏度的实验方法探索

来源：计量学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：谭颖, 彭夏尧, 杨震, 张凯, 段远源

摘要：针对传统黏度测量方法难以实现高精度测量热力学平衡态下气相黏度的问题，提出使用声学法测量气相黏度。该方法通过在共鸣腔内产生共振并解析其中声波能量耗散机制来获得气相黏度。利用具有特殊设计的双腔结构，大大提高粘性耗散在声波能量耗散中的占比，从而能够从共鸣腔的频率响应获知黏度。初步探索了声学法测量气相黏度的基本原理与黏度修正方法，声波能量耗散主要由粘性边界层、热边界层和腔体体积效应造成，利用逆品质因数法可对气相黏度进行热边界层和腔体体积效应修正，获得更加精确的气相黏度。在此基础上，建立了包含双共鸣腔的实验本体、共振频率测量系统、温度测量与控制系统以及压力测量与配气系统等的完整气相黏度测量实验系统，为后续开展气相黏度高精度测量奠定了实验基础。

关键词：气相黏度,声学法,双共鸣腔,逆品质因数法,实验系统建立

基金资助：国家自然科学基金(52276169)