Viskositas. Koefisien of viskositas dinamis. Harti fisik koefisien of viskositas

viskositas indéks - parameter konci tina cairan atawa gas berpungsi. Dina istilah fisikal, viskositas nu bisa dihartikeun salaku gesekan internal disababkeun ku gerak partikel constituting massa cairan sedeng (gas), atawa, leuwih saukur, résistansi gerakan.

Naon viskositas nu

A basajan pangalaman empiris viskositas tekad: beungeut sloped lemes sakaligus dituang kana jumlah sarua cai jeung minyak. Cai ngalir minyak gancang. Éta leuwih cairan. Pindah gancang solokan minyak nu nyegah a gesekan luhur antara molekul na (lalawanan internal - viskositas). Ku kituna, viskositas cairan tibalik sabanding jeung fluidity na.

indéks viskositas: rumus

Dina formulir disederhanakeun tina prosés adi kentel di pipa nu bisa dianggap lapisan paralel sakumaha datar A jeung B kalawan aréa permukaan sami S, jarak antara nu gedéna h.

Ieu (A jeung B) dua lapisan mindahkeun kalawan velocities béda (V jeung V + ΔV). A lapisan ngabogaan speed pangluhurna (V + ΔV), ngalibatkeun gerakan tina lapisan B, pindah di hiji speed laun (V). Dina waktu nu sarua dina lapisan B condong ngalambatkeun turun laju lapisan A. The harti fisik koefisien viskositas nyaéta yén gesekan sahiji molekul constituting résistansi aliran tina lapisan ngabentuk kakuatan nu Isaak Nyuton digambarkeun ku rumus:

F = μ × S × (ΔV / h)

didieu:

• ΔV - bédana antara speed gerak lapisan aliran cairan;
• h - Jarak antara lapisan stream cair;
• S - aréa permukaan lapisan aliran cairan;
• μ (mu) - faktor gumantung sipat cairan, disebutna mutlak viskositas dinamis.

Dina hijian SI Rumus nyaéta saperti kieu:

μ = (f × h) / (S × ΔV) = [Pa × s] (× Pascal kadua)

Numana F - gaya gravitasi (beurat) unit volume cairan hidrolik.

nilai viskositas

Dina kalolobaan kasus, koefisien of viskositas dinamis diukur dina centipoises (CP) luyu jeung cgs Sistim (centimeter, gram, kadua). Dina prakna, viskositas rasio massa cairan anu patali jeung volume na, i.e. dénsitas cair:

ρ = m / V

didieu:

• ρ - dénsitas cairanana;
• m - massa cairan;
• V - volume cairan.

Babandingan antara viskositas dinamis (μ) jeung kapadetan (ρ) disebut kinematic viskositas ν (ν - Yunani - Nu):

ν = μ / ρ = [m ² / s]

Saliwatan, métode pikeun nangtukeun koefisien viskositas anu béda. Contona, dina viskositas kinematic masih diukur saluyu jeung sistem GHS di centistokes (cSt) sarta submultiple kuantitas - Stokes (St):

• 1st Kelas = 10 ^-4 m ² / s = 1 cm ² / s;
• 1sSt = 10 ^-6 m ² / s = 1 mm ² / s.

Tekad anu viskositas cai

koefisien viskositas cai ditangtukeun ku cara ngukur waktu aliran cairan ngaliwatan pipah kapilér dina calibrated. alat ieu calibrated maké dipikawanoh baku viskositas cairanana. Pikeun nangtukeun viskositas kinematic, nu diukur dina mm ² / s, anu waktos aliran cairan, nu diukur dina detik, dikalikeun ku nilai konstan.

Salaku Unit ngabandingkeun ieu dipaké dina viskositas cai sulingan, nu nilai ampir konstan sanajan perobahan hawa. Viskositas - nisbah nu waktos di detik anu diperlukeun volume tetep tina cai sulingan ka tamat tina liang calibrated, kana nilai sarua keur cair test.

viscometers

Viskositas diukur dina derajat Engler (° E) Saybolt Universal Seconds ( "SUS) atanapi derajat Redwood (° RJ) gumantung kana tipeu rheometer. Tilu jenis viscometers beda ngan dina jumlah ngalir sedeng cair.

Viscometer ngukur viskositas di Unit Éropa Engler derajat (° E), diitung per 200 cm ³ of ngalir sedeng cair. Viscometer ngukur viskositas di Seconds Saybolt Universal ( "SUS atawa" SSU), dipaké di Amérika Serikat, ngandung 60 cm ³ cairan test. Di Inggris, dimana dipake derajat Redwood (° RJ), konduktor viscometer ngukur viskositas 50 cm ³ cairan. Contona, upami 200 cm ³ ti hiji minyak ngalir dina sapuluh kali leuwih laun ti jumlah sarua cai, viskositas kasebut 10 ° Engler E.

Kusabab hawa nyaéta faktor konci dina ngarobah babandingan viskositas, anu ukuran anu biasana dilaksanakeun mimitina dina hawa nu tetep 20 ° C lajeng di nilai na luhur. hasilna, sahingga, nu ditepikeun ku nambahkeun hiji suhu luyu, e.g. 10 ° E / 50 ° C atanapi 2.8 ° E / 90 ° C. viskositas cairanana dina 20 ° C luhur batan viskositas na dina suhu luhur. minyak hidrolik boga viskositas di hawa masing-masing di handap:

190 cSt dina 20 ° C = 45,4 cSt dina 50 ° C = 11,3 cSt dina 100 ° C.

nilai tarjamah

Tekad of viskositas lumangsung dina sistem béda (Amérika, Britania, GHS) jeung kituna mindeng diperlukeun pikeun narjamahkeun data ti hiji sistem ukur ka nu sejen. Pikeun ngarobah nilai viskositas cairan dinyatakeun dina derajat Engler di centistokes (mm ² / s) ngagunakeun rumus émpiris handap:

ν (cst) = 7,6 × ° E × (1-1 / ° E3)

Contona:

• 2 ° E = 7,6 × 2 × (1-1 / 23) = 15,2 × (0.875) = 13,3 cSt;
• 9 ° E = 7,6 × 9 × (1-1 / 93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 cSt.

Dina raraga gancang nangtukeun viskositas baku tina rumus hidrolik bisa disederhanakeun minyak saperti kieu:

ν (cst) = 7,6 × ° E (mm ² / s)

Ngabogaan viskositas kinematic ν di mm ² / s atawa cSt, éta bisa dirobah kana koefisien viskositas dinamis μ, ngagunakeun hubungan handap:

μ = ν × ρ

Conto. Nyimpulkeun rupa Rumusna panarjamahan Vérsi Engler derajat (° E) centistokes (cSt) jeung centipoises (rpm) jeung radian, nganggap yén minyak hidrolik kalawan kapadetan a ρ = 910 kg / m ³ ngabogaan viskositas kinematic of 12 ° E, dina hijian centistokes:

ν = 7,6 × 12 × (1-1 / 123) = 91,2 × (0,99) = 90,3 mm ² / s.

Kusabab 1sSt = 10 ^-6 m ² / s sarta 1br = N × 10 ^-3 s / m ^2, mangka viskositas dinamis bakal sarua jeung:

μ = ν × ρ = 90,3 × 10 ^-6 · 910 = 0.082 × N s / m ² = 82 cPs.

koefisien viskositas gas

Eta ditangtukeun ku komposisi (kimia, mékanis) gas ka suhu jeung tekanan dilarapkeun dina itungan gas-dinamis pakait sareng gerakan gas. Dina prakna, viskositas gas dicokot kana rekening dina ngembangkeun desain widang gas, dimana itungan anu dilakukeun parobahan koefisien gumantung kana parobahan komposisi gas (utamana penting pikeun deposit condensate gas), suhu sarta tekanan.

Urang ngitung koefisien of viskositas hawa. Prosés bakal sami sareng nu ditétélakeun di luhur dua aliran cai. Nganggap paralel pindah dua gas aliran U1 na U2, tapi di ongkos béda. Antara lapisan convection baris lumangsung (interpenetration) molekul. Hasilna, moméntum aliran hawa pindah gancang bakal ngurangan tur mimitina pindah lalaunan - gancangan.

Koefisien of viskositas hawa, nurutkeun kana hukum Newton, dikedalkeun ku rumus:

F = -h × (du / dz) × S

didieu:

• du / dz teh gradién laju;
• S - wewengkon gaya dampak;
• Faktor h - nu viskositas dinamis.

indéks viskositas

Viskositas Index (VI) - parameter correlating parobahan dina viskositas sarta suhu. korelasi nyaeta hubungan gumantungna statistik, dina hal ieu nu dua nilai di mana parobahan suhu anu dipirig ku variasi sistimatis pikeun viskositas. Nu leuwih luhur indéks viskositas, anu kirang parobahan antara dua nilai, i.e. nu viskositas cairan digawé téh leuwih stabil ngandung hawa.

The viskositas sahiji minyak

Di yayasan teh indéks viskositas minyak modérn kirang ti 95-100 unit. Ku kituna dina mesin hidrolik jeung alat bisa dipaké sahingga cairan stabil nu ngawatesan variasi lega di viskositas dina kaayaan tina hawa kritis.

"Nguntungkeun" koefisien of viskositas bisa dijaga ku ngawanohkeun hiji aditif minyak husus (polimér) diala ku cara distilasi minyak bumi. Aranjeunna nambahan minyak indéks viskositas ku ngawatesan parobahan ciri tina rentang diidinan. Dina prakték bubuka kuantitas perlu of aditif dina minyak base indéks viskositas low bisa diangkat kana 100-105 unit. Sanajan kitu, campuran sahingga diala éta impairs miboga sipat dina tekenan luhur jeung beban panas, kukituna ngurangan efektivitas aditif dina.

Dina kakuatan sirkuit kudu dipake cairan hidrolik kuat ku indéks viskositas 100 unit. Cairan nu ngandung aditif nu ngaronjatkeun indeks viskositas, anu dipaké di sirkuit kontrol hidrolik sarta Sistem séjén operasi dina lingkup / tekanan sedeng low, dina kawates parobahan rentang suhu kalawan leaks leutik tur batchwise. Salaku tekanan naek jeung viskositas naek, tapi prosesna lumangsung dina tekenan luhur 30,0 MPa (300 bar). Dina prakték, faktor ieu mindeng neglected.

Ukur na indexation

Luyu jeung standar ISO internasional, anu viskositas cai (jeung cair séjén) anu dinyatakeun dina centistokes: cSt (mm ² / s). Ukuran minyak prosés viskositas kudu dipigawe dina suhu antara 0 ° C, 40 ° C sarta 100 ° C. Bisi wae, dina kodeu tanda viskositas minyak kudu dituduhkeun di numeral 40 ° C. Jauh viskositas dirumuskeun dina 50 ° C. Tanda, paling mindeng dipaké dina hydraulics rékayasa, rentang ti ISO VG 22 nepi ISO VG 68.

minyak hidrolik VG 22 VG 32, VG 46, VG 68, VG 100 dina suhu 40 ° C gaduh viscosities pakait jeung panyiri maranéhna: 22 32, 46, 68 jeung 100 cSt. The viskositas kinematic optimum dina cairan gawe dina sistim hidrolik perenahna di lingkup 16 nepi 36 cSt.

Amérika Society of Automotive Insinyur (Society of Automotive Insinyur - Sae) geus ngadegkeun Bulan of viscosities dina suhu husus sarta Konci luyu ditugaskeun ka aranjeunna. Jumlah handap hurup W, - hiji dinamis koefisien viskositas μ mutlak dina 0 ° F (-17.7 ° C), sarta ν nu viskositas kinematic ditangtukeun dina 212 ° F (100 ° C). Ieu indexing hal minyak multigrade dipaké dina industri otomotif (transmisi, motor, jeung saterusna. D.).

Efek viskositas kana karya hidrolik

Tekad anu viskositas cairan nu teu ukur kapentingan ilmiah sarta atikan, tapi ogé mawa significance praktis penting. The cairan hidrolik teu ukur mindahkeun énergi ti pompa ka motor hidrolik, tapi ogé nepi ka mieun lisah sadaya bagian sareng komponenana ieu ditarik ti pasangan gesekan panas dihasilkeun. Teu pakait jeung pagawean ti viskositas cairan digawé serius bisa ngaruksak efektivitas teh hydraulics.

The viskositas tinggi nu gawe cairan (minyak dénsitas luhur pisan) ngabalukarkeun éfék négatif di handap:

• lalawanan aliran ngaronjat tina cairan hidrolik ngabalukarkeun serelek tekanan kaleuleuwihan dina sistem hidrolik.
• Deceleration kadali speed na ketak mékanis nu actuators.
• Ngembangkeun pompa cavitation.
• Enol atawa pisan low release hawa ti tank minyak hidrolik.
• A leungitna noticeable daya (ngurangan efisiensi) tina hydraulics alatan biaya tinggi énergi pikeun overcoming kana gesekan internal adi teh.
• Ngaronjat torsi tina mover perdana tina mesin disababkeun ku ngaronjatna beban kana pompa nu.
• Kebangkitan hawa tina cairan hidrolik dihasilkeun ku ngaronjat gesekan.

Ku kituna, harti fisik koefisien of viskositas aya dina dampak na (positif atawa négatif) dina komponén tur mékanisme pikeun kandaraan, mesin sarta alat-alat.

Leungitna kakuatan hidrolik

The viskositas low tina cairan gawé (minyak dénsitas low) ngabalukarkeun éfék négatif di handap:

• Ragrag efisiensi volumetric tina numput salaku hasil tina ngaronjatna leakage internal.
• Kanaékan leakage internal komponén hidrolik dina sistem hidrolik sakabéh - numput, valves, klep, motor hidrolik.
• Ngaronjat maké unit ngompa jeung ngompa jamming alatan cukup viskositas cairan hidrolik dipikabutuh pikeun lubrication bagian rubbing.

compressibility

Sagala cair dina tekenan anu dikomprés. Nu aya kaitannana ka minyak, coolants jeung minyak bumi dipaké dina hydraulics rékayasa mékanis, émpiris dinya kapanggih yén prosés komprési téh tibalik sabanding jeung massa cairan dina volume na. Jumlah anggota komprési jeung minyak mineral anu nyata handap pikeun cai sarta leuwih handap pikeun cairan sintétis.

Dina basajan tekanan low cairan hidrolik compressibility pangaruh negligible on ngurangan volume mimiti. Tapi mesin kuat ku-tekanan tinggi drive hidrolik tabung na badag, proses ieu manifests sorangan visibly. Dina hidrolik minyak mineral dina tekanan 10,0 MPa (100 bar), polumeu nurun ku 0,7%. Dina hal ieu, anu robah dina volume komprési ka extent leutik pangaruh viskositas kinematic tur tipe tina minyak.

kacindekan

Tekad of viskositas ngamungkinkeun pikeun ngaduga operasi parabot na mesin handapeun rupa kaayaanana, nyokot kana parobahan akun di cairan atawa gas wangunan, tekanan, hawa. Ogé, kadali kana indikator relevan jeung minyak bumi jeung gas, Utiliti jeung industri lianna.