粘度知識以及粘度單位換算

2022-12-16 16:45:04 字數 5214 閱讀 7774

發布日期:[2011-1-21]共閱[2905]次

粘度知識以及粘度單位換算表

概述液體在流動時,在其分子間產生內摩擦的性質,稱為液體的黏性,粘性的大小用黏度表示,粘度又分為動力黏度與運動黏度度。

粘度基礎知識:粘度分為動力粘度,運動粘度和條件粘度。黏度簡介

將流動著的液體看作許多相互平行移動的液層,各層速度不同,形成速度梯度(dv/dx),這是流動的基本特徵.(見圖)由於速度梯度的存在,流動較慢的液層阻滯較快液層的流動,因此.液體產生運動阻力.

為使液層維持一定的速度梯度運動,必須對液層施加乙個與阻力相反的反向力.在單位液層面積上施加的這種力,稱為切應力τ(n/m2).切變速率(d)d=dv/dx(s-1)切應力與切變速率是表徵體系流變性質的兩個基本引數牛頓以圖4-1的模式來定義流體的粘度。

兩不同平面但平行的流體,擁有相同的面積」a」,相隔距離」dx」,且以不同流速」v1」和」v2」往相同方向流動,牛頓假設保持此不同流速的力量正比於流體的相對速度或速度梯度,即:τ=ηdv/dx=ηd(牛頓公式)其中η與材料性質有關,我們稱為「粘度」。黏度定義

將兩塊面積為1m2的板浸於液體中,兩板距離為1公尺,若加1n的切應力,使兩板之間的相對速率為1m/s,則此液體的粘度為牛頓流體:符合牛頓公式的流體。粘度只與溫度有關,與切變速率無關,τ與d為正比關係。

非牛頓流體:不符合牛頓公式τ/d=f(d),以ηa表示一定(τ/d)下的粘度,稱表觀粘度。

又稱黏性係數、剪下粘度或動力粘度。流體的一種物理屬性,用以衡量流體的粘性,對於牛頓流體,可用牛頓粘性定律定義之:

式中μ為流體的黏度;τyx為剪下應力;ux為速度分量;x、y為座標軸;dux/dy為剪下應變率。流體的粘度μ與其密度ρ的比值稱為運動粘度,以v表示。

粘度隨溫度的不同而有顯著變化,但通常隨壓力的不同發生的變化較小。液體粘度隨著溫度公升高而減小,氣體粘度則隨溫度公升高而增大。對於溶液,常用相對粘度μr表示溶液粘度μ和溶劑粘度μ之比,即:

相對粘度與濃度c的關係可表示為:μr=1+【μ】c+k′【μ】c+…式中【μ】為溶液的特性粘度,

k′為係數。【μ】、k′均與濃度無關。

不同流體的粘度差別很大。在壓強為101.325kpa、溫度為20℃的條件下,空氣、水和甘油的動力粘度和運動粘度為:

空氣μ=17.9×10^-6pa·s,v=14.8×10^-6m/s水μ=1.01×10^-3pa·s,v=1.01×10^-6m/s

甘油μ=1.499pa·s,v=1.19×10^-3m/s

由於粘度的作用,使物體在流體中運動時受到摩擦阻力和壓差阻力,造成機械能的損耗(見流動阻力)。

各種流體的粘度資料,主要由實驗測得。常用的粘度計有毛細管式、落球式、錐板式、轉筒式等。在工業上有時用特定形式的粘度計來測定特定的條件粘度。

如煉油工業中常用恩氏粘度(或恩格拉粘度)作為石油產品的乙個指標,它表示某一溫度下200cm油品與同體積20℃純水,從恩氏粘度計中流出所需時間之比。恩氏粘度與動力粘度的關係可按經驗公式換算。又如橡膠工業中常用門尼粘度為衡量橡膠平均分子量及可塑性的乙個指標。

在缺少粘度實驗資料時,可按理**式或經驗公式估算粘度。對於壓力不太高的氣體,估算結果較準;對於液體則較差。對非均相流體(如低濃度懸浮液)的粘度,可以用愛因斯坦公式估算:

式中μm為懸浮液的粘度;μ為連續相液體的粘度;φ為懸浮液中分散相的體積分數;μd為分散相粘度。當分散相為固體顆粒時,μd→∞,;當分散相為氣泡時,μd→0,μm=(1+φ)μ。

粘度是流體粘滯性的一種量度,是流體流動力對其內部摩擦現象的一種表示。粘度大表現內摩擦力大,分子量越大,碳氫結合越多,這種力量也越大。粘度對各種潤滑油、質量鑑別和確定用途,及各種燃料用油的燃燒效能及用度等有決定意義。

在同樣餾出溫度下,以烷烴為主要組份的石油產品粘度低,而粘溫性較好,即粘度指數較高,也就是粘度隨溫度變化而改變的幅度較小;含環烷烴(或芳烴)組份較多的油品粘度較高,即粘溫性較差;含膠質和芳烴較多油品粘度最高,粘溫性最差,即粘度指數最低。粘度常用運動粘度表示,單位mm2/s。重質燃料油粘度大,經預熱使運動粘度達到18~20mm2/s(40℃),有利於噴油嘴均勻噴油。

粘度測定

粘度測定有:動力粘度、運動粘度和條件粘度三種測定方法。

(1)動力粘度:ηt是二液體層相距1厘公尺,其面積各為1(平方厘公尺)相對移動速度為1厘公尺/秒時所產生的阻力,單位為克/厘公尺·秒。1克/厘公尺·秒=1泊一般:

工業上動力粘度單位用泊來表示。(2)運動粘度:在溫度t℃時,運動粘度用符號γ表示,在國際單位制中,運動粘度單位為斯,即每秒平方公尺(m2/s),實際測定中常用釐斯,(cst)表示釐斯的單位為每秒平方公釐(即1cst=1mm2/s)。

運動粘度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、**等的粘度,運動粘度的測定採用逆流法

(3)條件粘度:指採用不同的特定粘度計所測得的以條件單位表示的粘度,各國通常用的條件粘度有以下三種:

①恩氏粘度又叫思格勒(engler)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如:50℃、80℃、100℃)下,從恩氏粘度計流出200毫公升試樣所需的時間與蒸餾水在20℃流出相同體積所需要的時間(秒)之比。

溫度tº時,恩氏粘度用符號et表示,恩氏粘度的單位為條件度。

②賽氏粘度,即賽波特(sagbolt)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度(如100ºf、f210ºf或122ºf等)下從賽氏粘度計流出200毫公升所需的秒數,以「秒」單位。賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度(或賽氏弗羅(furol)粘度)兩種。

③雷氏粘度即雷德烏德(redwood)粘度。是一定量的試樣,在規定溫度下,從雷氏度計流出50毫公升所需的秒數,以「秒」為單位。雷氏粘度又分為雷氏1號(rt表示)和雷氏2號(用rat表示)兩種。

上述三種條件粘度測定法,在歐美各國常用,我國除採用恩氏粘度計測定深色潤滑油及殘渣油外,

其餘兩種粘度計很少使用。三種條件粘度表示方法和單位各不相同,但它們之間的關係可通過圖表進行換算。同時恩氏粘度與運動粘度也可換算,這樣就方便靈活得多了。

粘度的測定有許多方法,如轉桶法、落球法、阻尼振動法、杯式粘度計法、毛細管法等等。對於粘度較小的流體,如水、乙醇、四氯化碳等,常用毛細管粘度計測量;而對粘度較大流體,如蓖麻油、變壓器油、機油、甘油等透明(或半透明)液體,常用落球法測定;對於粘度為0.1~100pas範圍的液體,也可用轉筒法進行測定。

其他概念

實驗室測定粘度的原理一般大都是由斯托克斯公式和泊肅葉公式匯出有關粘滯係數的表示式,求得粘滯係數。粘度的大小取決於液體的性質與溫度,溫度公升高,粘度將迅速減小。因此,要測定粘度,必須準確地控制溫度的變化才有意義。

粘度引數的測定,對於**產品生產過程的工藝控制、輸送性以及產品在使用時的操作性,具有重要的指導價值,在印刷、醫藥、石油、汽車等諸多行業有著重要的意義。

2023年,英國數學家、物理學家斯托克斯(和法國的納維(等人分別推導出粘滯流體力學中最基本的方程組,即納維-斯托克斯方程,奠定了傳統流體力學的基礎。

2023年,斯托克斯推導出固體球體在粘性介質中作緩慢運動時所受的阻力的計算公式,得出在給定力(重力)的作用下,阻力與流速、粘滯係數成比例,即關於阻力的斯托斯公式。

納維-斯托克斯方程是數學中最為難解的非線性方程中的一類,尋求它的精確解是非常困難的事。直至今天,大約也只有70多個精確解,只有大約一百多個特解被解出來,是最複雜的、尚未被完全解決的世界級數學難題之一。粘度單位換算表動力粘度單位換算

1釐泊(1cp)=1毫帕斯卡.秒(釐泊(100cp)=1泊(1p)

1000毫帕斯卡.秒(帕斯卡.秒(動力粘度與運動粘度的換算

η=ν.ρ

式中η---試樣動力粘度(

ν---試樣運動粘度(mm2/s)

ρ---與測量運動粘度相同溫度下試樣的密度(g/cm3)恩氏粘度與運動粘度換算

ν/mm·s1

°e1ν/mm·s17

°e2.55

ν/mm·s40

°e5.35

ν/mm·s72

°e9.51

ν/mm·s120

°e15.8

1.522.533.544.555.566.577.588.599.51010.51111.51212.513

1.061.121.

171.221.261.

311.351.391.

441.481.521.

561.611.651.

711.751.81.

841.881.941.

992.032.082.

1317.51818.51919.52020.52121.52222.52323.52424.52525.526272829303132

2.62.652.

712.772.832.

882.9433.063.

113.173.233.

293.353.413.

473.533.593.

713.833.964.

084.214.33

414243444546474849505152535455565758596061626364

5.485.615.

745.8766.136.

266.386.516.

646.776.97.

037.177.37.

437.567.697.

827.958.078.

28.338.45

737475767778798081828384858687888990919293949596

9.649.779.

91010.1510.310.

4510.610.710.

810.9511.111.

211.311.4511.

611.7511.91212.

112.2512.412.

5512.7

16.517.217.

818.519.119.

820.521.121.

822.423.123.

824.425.125.

726.42727.728.

32929.630.430.

931.7

13.51414.51515.51616.5

2.182.232.282.332.382.442.5

33343536373839

4.464.584.714.844.965.15.22

65666768697071

8.588.728.858.989.119.249.37

979899100105110115

12.812.913.0513.213.914.515.2

245250255260265270275

32.33333.634.234.935.536.2

(有乙個計算公式可參考國標(gb-t1723-1993塗料粘度測定法)

粘度計種類

粘度粘度是流動物質的一種物理特性。當流體受外力作用而移動時,分子間的阻力或內摩擦力稱為粘度。按牛頓流體定律 當流體通過兩塊具有單位面積和相隔單位距離的平行平板之間時,同時兩塊平板在一定的剪下速率下相對移動時,必須要有某一種力來克服流體的剪下應力。剪下應力與剪下速率之比即為粘度係數 泊 t d 式中 ...

什麼是機油粘度

主要的基礎油共有兩大類 礦物型和全合成型。標記為 部分 或 半合成 或 合成技術 的機油含有這兩類的混合物。礦物基礎油來自於 在精煉廠中經過加工分離出具有潤滑性能的成分,並清除掉蠟等多餘的成份。與一些機油製造商不同,殼牌通過選擇最好的 並在整個生產流程中採用嚴格的質量控制程式,生產具有頂級品質的礦物...

石油產品運動粘度報告

1石油產品的運動粘度為 在某一恆定溫度下,測定一定體積式樣在重力下流過乙個標定的玻璃毛細管粘度計的時間,毛細管粘度計常數與流動時間的乘積,即為該溫度下測定液體的運動粘度。對於指定同一毛細管粘度計來說的毛細管常數c,運動粘度計算公式為 c為毛細管常數,mm2 s2,為溫度為tc的平均流動時間s,為tc...