Viskozite. koyefisyan an nan dinamik viskozite. Siyifikasyon an fizik nan koyefisyan nan viskozite

viskozite endèks - yon paramèt enpòtan nan likid la ap travay oswa gaz. An tèm fizik, pouvwa viskozite a dwe defini kòm friksyon nan entèn ki te koze pa mouvman an nan patikil yo Constituent mas la nan likid (gaz) mwayen an, oswa, plis tou senpleman, rezistans a mouvman.

Ki sa ki se viskozite a

Yon senp detèminasyon eksperyans anpirik viskozite: sifas la lis Incline ansanm vide nan yon montan egal nan dlo ak lwil oliv. Dlo ap koule pi vit lwil oliv. Li se pi plis likid. Botwe byen vit drenaj lwil oliv la anpeche yon friksyon pi wo ant molekil li yo (entèn rezistans - viskozite). Se konsa, likid viskozite envers pwopòsyonèl nan Koulan li yo.

viskozite endèks: fòmil la

Nan yon fòm senplifye nan pwosesis la nan likid gluan nan tiyo a ka konsidere kòm plat kouch paralèl A ak B ak zòn nan sifas menm S, distans ant a ki se grandè a h.

kouch sa yo de (A ak B) deplase ak vitès diferan (V ak V + ΔV). Yon kouch gen vitès la pi wo a (V + ΔV), enplike nan mouvman an nan kouch B a, k ap deplase nan yon vitès pi dousman (V). An menm tan an kouch a B gen tandans fè ralanti vitès la nan kouch A. nan Siyifikasyon an fizik nan koyefisyan an viskozite se ke friksyon an nan molekil yo Constituent rezistans a koule nan kouch yo fòme yon fòs ki Isaak Nyuton dekri nan fòmil sa a:

F = μ × S × (ΔV / h)

la a:

• ΔV - diferans ki genyen ant vitès la nan mouvman nan kouch koule likid;
• h - distans ant kouch yo kouran likid;
• S - sifas nan kouch nan koule likid;
• μ (mu) - faktè depann sou pwopriyete nan yon likid, rele absoli viskozite dinamik.

Nan SI inite fòmil se jan sa a:

μ = (F × h) / (S × ΔV) = [PA × nan] (× Pascal dezyèm)

Ki kote F - fòs gravite (pwa) inite nan volim nan idwolik likid.

valè de viskozite

Nan pifò ka, koyefisyan an nan dinamik viskozite se mezire nan centipoises (CP) nan akò ak CGS yo sistèm (santimèt, gram, dezyèm). Nan pratik, se viskozite a nan rapò a likid mas ki gen rapò ak volim li, dir dansite likid:

ρ = m / V

la a:

• ρ - dansite nan likid la;
• M - mas la likid;
• V - volim nan likid.

se rapò ki genyen ant viskozite nan dinamik (μ) ak dansite (ρ) rele yon sinematik viskozite ν (ν - Greek la - nu):

ν = μ / ρ = [m ² / s]

Dmeran, metòd pou detèmine koyefisyan an viskozite yo diferan. Pou egzanp, viskozite a sinematik se toujou mezire nan akò ak sistèm nan GHS nan santistoks (CST) ak yon kantite submultiple - Stokes (St):

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

Detèminasyon nan viskozite a nan dlo

se viskozite koyefisyan nan dlo detèmine pa mezire tan an koule likid nan tib la kapilè kalibre. se Aparèy sa a kalibre lè l sèvi avèk yon li te ye estanda viskozite likid. Pou detèmine sinematik viskozite, mezire nan mm ² / s, tan an koule likid, mezire an segonn, se miltipliye pa se yon valè konstan.

Kòm se yon inite konparezon itilize viskozite a nan dlo distile, ki gen valè se prèske konstan menm lè chanjman sa yo tanperati. Viskozite - yon rapò nan tan an an segonn sa ki nesesè volim fiks de dlo distile ekspirasyon an nan yon twou kalibre, nan valè a menm pou likid la egzamen an.

viskozimètr

se viskozite mezire nan degre Engler (° E) Saybolt Inivèsèl segonn ( "Anvi) oswa degre Redwood (° RJ) ki depann sou kalite a nan reomètr. Twa kalite viskozimètr diferan sèlman nan kantite lajan an nan ap koule tankou dlo likid medyòm.

Viskozimètr mezire viskozite a nan inite Ewopeyen Engler degre (° E), kalkile pou chak 200 cm ³ nan ap koule tankou dlo likid medyòm. Viskozimètr mezire viskozite a nan Saybolt Inivèsèl segonn ( "Anvi oswa" SSU), yo itilize nan Etazini yo, ki gen 60 cm ³ nan likid egzamen an. Nan Langletè, kote itilize degre Redwood (° RJ), ap fè viskozimètr mezire viskozite a nan 50 cm ³ nan likid. Pou egzanp, si 200 cm ³ soti nan yon lwil oliv ap koule nan dis fwa lè lè pi dousman pase menm kantite lajan an nan dlo, viskozite a se 10 ° Engler E.

Depi tanperati se yon faktè kle nan chanje rapò a viskozite, mezi yo yo anjeneral te pote soti okòmansman nan yon tanperati konstan nan 20 ° C ak Lè sa a nan pi gwo valè li yo. Rezilta a, konsa, se eksprime pa ajoute yon tanperati ki apwopriye, e.g. 10 ° E / 50 ° C oswa 2.8 ° E / 90 ° C. likid viskozite nan la 20 ° C pi wo pase viskozite li yo nan pi wo tanperati. lwil Hydraulique gen yon viskozite nan tanperati yo respektif yo:

190 cSt nan la 20 ° C = 45.4 cSt nan 50 ° C = 11.3 cSt nan 100 ° C.

valè tradiksyon

Detèminasyon nan viskozite fèt nan sistèm diferan (Ameriken, Britanik, GHS) ak Se poutèt sa yo souvan oblije tradui done ki sòti nan yon sistèm mezi nan yon lòt. Pou konvèti valè yo nan viskozite nan likid la ki eksprime nan degre Engler nan santistoks (mm ² / yo) lè l sèvi avèk fòmil la anpirik yo:

ν (CST) = 7,6 × ° E × (1-1 / ° E3)

Pou egzanp:

• 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.

Yo nan lòd yo byen vit detèmine viskozite a estanda nan fòmil la idwolik ka senplifye lwil oliv jan sa a:

ν (CST) = 7,6 × ° E (mm ² / yo)

Èske w gen ν viskozite sinematik nan mm ² / a oswa cSt, li kapab konvèti nan yon koyefisyan viskozite dinamik μ, lè l sèvi avèk relasyon sa a:

μ = ν × ρ

Egzanp. Rezime fòmil divès kalite tradiksyon Engler degre (° E) santistoks (CST) ak centipoises (CPS), asime ke lwil oliv idwolik ak yon dansite ρ = 910 kg / m ³ te gen yon viskozite sinematik nan 12 ° E, nan inite a santistoks:

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

Depi 1sSt = 10 ^-6 m ² / s ak 1BR = N × 10 ^-3 s / m ^2, lè sa a viskozite nan dinamik yo pral egal a:

μ = ν × ρ = 90.3 × 10 ^-6 · 910 = 0.082 × N s / m ² = 82 CPS.

Viskozite koyefisyan nan gaz la

Li se detèmine pa konpozisyon sa a (pwodui chimik, mekanik) gaz nan yon tanperati ak presyon aplike nan kalkil yo gaz-dinamik ki asosye ak mouvman gaz. Nan pratik, se viskozite a nan gaz la te pran an kont nan devlopman nan konsepsyon nan jaden gaz, ki kote kalkil la fèt chanjman koyefisyan depann sou chanjman sa yo konpozisyon gaz (espesyalman enpòtan pou lajan moun depoze gaz kondansasyon), tanperati a ak presyon.

Nou kalkile koyefisyan nan viskozite nan lè. Pwosesis yo pral menm jan ak sa ki dekri pi wo a de ap koule yo dlo. Sipoze paralèl k ap deplase de gaz sous dlo U1 ak U2, men nan pousantaj diferan. Ant kouch yo nan konveksyon ap fèt (entèrpenetrasyon) molekil. Kòm yon rezilta, momantòm pi vit k ap deplase koule lè ap diminye ak okòmansman k ap deplase dousman - akselere.

koyefisyan an nan viskozite nan syèl, selon nan lwa Newton lan, eksprime pa fòmil sa a:

F = -h × (DU / DZ) × S

la a:

• du / DZ se gradyan an vitès;
• S - zòn nan fòs enpak;
• Faktè h - viskozite a dinamik.

endèks viskozite

Viskozite Index (VI) - yon paramèt korelasyon chanjman ki fèt nan viskozite ak tanperati. korelasyon a se yon relasyon depandans estatistik, nan ka sa a de valè yo nan ki se chanjman nan tanperati akonpaye pa varyasyon sistematik nan viskozite. pi wo endèks la nan viskozite, mwens chanjman nan ki genyen ant de valè yo, dir viskozite a nan likid la ap travay se pi plis ki estab ak tanperati.

viskozite a nan lwil yo

Nan fondasyon yo nan endèks la modèn lwil oliv viskozite nan mwens pase 95-100 inite. Se konsa, nan idwolik machinri ak ekipman ki ka itilize ase likid ki estab ki mete restriksyon sou lajè varyasyon nan viskozite nan kondisyon nan tanperati kritik.

ka "favorab" koyefisyan nan viskozite yo ap konsève pa entwodwi yon aditif lwil oliv espesyal (Polymers) te jwenn nan distilasyon an nan petwòl. Yo ogmante lwil oliv nan endèks viskozite pa limite chanjman ki fèt nan karakteristik sa yo nan seri a akseptab. Nan pratik entwodiksyon de kantite nesesè nan aditif ka ba endèks viskozite lwil la baz dwe leve soti vivan nan 100-105 inite. Sepandan, konsa jwenn melanj te afekte pwopriyete li yo anba presyon segondè, epi chay chalè, kidonk diminye efikasite nan aditif nan.

Nan pouvwa sikui yo dwe itilize pwisan likid idwolik ak yon endèks viskozite nan 100 inite. Likid ki gen aditif ki ogmante endèks la viskozite, yo te itilize nan sikui kontwòl idwolik ak lòt sistèm opere nan seri a nan presyon ki ba / mwayen, nan yon chanjman limite seri tanperati ak fwit ti ak diskontinu. Kòm ogmante presyon ak viskozite a ogmante, men pwosesis la fèt nan presyon pi wo a 30.0 MPA (300 ba). Nan pratik, se faktè sa a souvan neglije.

Mezi ak endèksaj

An akò ak estanda yo ISO entènasyonal, se viskozite a nan dlo (ak lòt likid) ki eksprime nan santistoks: cSt (mm ² / yo). Mezi nan lwil pwosesis viskozite ta dwe fèt nan tanperati ant 0 ° C, 40 ° C ak 100 ° C. Nan nenpòt ka, nan kòd make viskozite nan lwil oliv yo ta dwe endike nan nimewotasyon 40 ° C. Touye viskozite yo bay nan 50 ° C. Marks, ki pi souvan yo itilize nan idwolik jeni, varye ant ISO VG 22 a ISO VG 68.

Hydraulique lwil oliv VG 22, VG 32, VG 46, VG 68, VG 100 nan yon tanperati ki nan 40 ° C gen viskozite ki koresponn a etikèt yo: 22, 32, 46, 68 ak 100 cSt. pi gwo viskozite nan sinematik nan likid la ap travay nan sistèm idwolik manti nan seri a nan 16 a 36 cSt.

Sosyete Ameriken an nan Otomobil Enjenyè (Society of Otomobil Enjenyè - SAE) te etabli chenn nan viskozite nan tanperati espesifik ak kòd ki apwopriye asiyen nan yo. Nimewo ki anba la a lèt W a, - yon absoli dinamik μ viskozite koyefisyan nan 0 ° F (-17.7 ° C), ak ν viskozite a sinematik detèmine nan 212 ° F (100 ° C). Sa a Indexing sans lwil multigrad yo itilize nan endistri otomobil la (transmisyon maladi a, motè, ak D. sou sa.).

Efè a nan viskozite sou travay idwolik

Detèminasyon nan viskozite a nan likid la se pa sèlman enterè syantifik ak edikasyon, men tou, pote siyifikasyon enpòtan pratik. likid yo idwolik pa sèlman transfere enèji ki soti nan ponp la motè a idwolik, men tou, yo wile tout pati ak konpozan se retire nan chalè pwodwi pè yo friksyon. pa koresponn ak travay la nan k ap travay viskozite a likid ka seryezman deranje efikasite nan idwolik yo.

viskozite segondè yo nan likid k ap travay (lwil oliv nan trè wo dansite) mennen nan konsekans negatif yo:

• rezistans a koule ogmante nan likid la idwolik lakòz gout presyon twòp nan sistèm lan idwolik.
• Frenaj kontwòl nan vitès ak mosyon mekanik nan actionneurs yo.
• Devlopman nan cavitation ponp.
• Zewo oswa ki ba anpil lage lè soti nan tank la lwil oliv idwolik.
• Yon pèt aparan nan pouvwa (diminye efikasite) nan idwolik akòz pri a wo nan enèji pou leve friksyon nan entèn nan likid la.
• Ogmantasyon koupl nan Mover nan pwemye nan machin nan ki te koze pa ogmante chaj la sou ponp la.
• Monte nan tanperati ki nan likid la idwolik ki te pwodwi pa ogmante friksyon.

Se konsa, siyifikasyon fizik la nan koyefisyan nan viskozite se nan enpak li yo (pozitif oswa negatif) sou eleman yo ak mekanism pou machin, machin ak ekipman.

Pèt idwolik pouvwa

viskozite a ki ba nan likid la ap travay (ba lwil oliv dansite) lakòz efè negatif yo:

• Falling joje efikasite nan ponp yo kòm yon rezilta nan ogmante flit entèn yo.
• Ogmante a nan flit entèn nan eleman idwolik nan tout sistèm lan idwolik - ponp, tiyo, valv, motè idwolik.
• Ogmantasyon mete nan ponpe inite ak ponp blocage akòz ensifizan viskozite likid idwolik nesesè pou wilaj nan fwote pati.

konpresyon

Nenpòt likid anba presyon konprese. Avèk respè lwil, refrwadisman ak grès machin yo itilize nan idwolik jeni mekanik, pwouve li te jwenn ke pwosesis la konpresyon se envers pwopòsyonèl nan mas la likid sou volim li yo. Kantite lajan an nan manm konpresyon nan lwil mineral yo siyifikativman pi ba pou dlo ak pi ba anpil pou likid yo sentetik.

Nan senp presyon ki ba idwolik likid konpresyon efè neglijab sou diminye volim inisyal la. Men, machin pwisan ak-wo presyon silenn idwolik kondwi ak gwo, pwosesis sa a manifeste poukont li visible. Nan idwolik lwil mineral nan yon presyon nan 10.0 MPA (100 bar), volim nan diminye pa 0.7%. Nan ka sa a, yon chanjman nan volim nan konpresyon nan yon ti mezi enfliyanse viskozite a sinematik ak ki kalite lwil oliv.

konklizyon

Detèminasyon nan viskozite pèmèt nou ka prevwa operasyon an nan ekipman an ak machin anba divès kalite kondisyon, pran an kont chanjman nan likid oswa gaz konpozisyon, presyon, tanperati. Epitou, kontwòl nan endikatè yo ki gen rapò ak lwil oliv ak gaz endistri a, sèvis piblik yo ak lòt endistri yo.