粘度概念及换算

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1、粘度(液体在流动时，在其分了间产牛内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的人小用黏度表示,粘度乂分为动力黏度与运动黏度度。)粘度基础知识：1・黏度：将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层，各层速度不同，形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征.(见图)由于速度梯度的存在，流动较慢的液层阻滞较快液层的流动，因此•液体产住运动阻力•为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力.在单位液层面积上施加的这种力，称为切应力T(N/m2).切变速率(D)D=dv/dx(S-1)切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数牛顿以图的模式来定义流体的粘度。两

2、不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”,相隔距离”dx”，且以不同流速”V4”和”V2”往相同方向流动,牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：t=qdv/dx=r

3、D(牛顿公式)其中r

4、与材料性质有关，我们称为“粘度”。2•黏度定义：将两块面积为1m2的板浸于液体屮，两板距离为1米，若加1N的切应力,使两板Z间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.Sc牛顿流体：符合牛顿公式的流体。粘度只与温度有关，与切变速率无关，t与D为正比关系。非牛顿流体：不符合牛顿公式T/D=f(D),以r

5、a表示一定(t/D)下的粘度，称表观粘度。又称黏性系数、

6、剪切粘度或动力粘度。流体的•种物理属性，用以衡量流体的粘性，对于牛顿流体，可用牛顿粘性定律定义式中“为流体的黏度；为剪切应力；ux为速度分量：x、y为坐标轴；duxldy为剪切应变率。流体的粘度口耳其密度Q的比值称为运动粘度,以农示。粘度随温度的不同而有显著变化，但通常随压力的不同发生的变化较小。液体粘度随着温度升高而减小，气体粘度则随温度升高而增大。对于溶液，常用相对粘度“r表示溶液粘度"和溶剂粘度"之比,即：相对粘度与浓度C的关系可表示为：pr=1+【“】C+K【p】C+...式屮【"】为溶液的特性粘度,K为系数。【“】、K均与浓度无关。不同流体的粘度差別很大。在压强为

7、101.325kPa＞温度为20°C的条件下，空气、水和苴迪的动力粘度和运动粘度为：空气p=17.9x10Pas,u=14.8xl0m/s水p=l.01xi0Pas,y=i.01xi0m/sLH由p=1.499Pas,v=1.19x10m/s由于粘度的作用，使物体在流体中运动时受到摩擦阻力和压差阻力，造成机械能的损耗(见流动阻力)。各种流体的粘度数据，主要由实验测得。常用的粘度计有毛细管式、落球式、锥板式、转筒式等。在工业上有时用特定形式的粘度计來测定特定的条件粘度。如炼汕工业中常用恩氏粘度(或恩格拉粘度)作为石油产品的一个指标,它表示某一温度下200cmMia与同体积20

8、°C纯水，从恩氏粘度计中流岀所需时间之比。恩氏粘度与动力粘度的关系町按经验公式换算。又如橡胶工业中常用门尼粘度为衡量橡胶平均分壬呈及可塑性的一个指标。在缺少粘度实验数据时，可按理论公式或经验公式估算粘度。对于压力不太高的气体，估算结果较准；对于液体则较差。对非均相流体(如低浓度悬浮液)的粘度，可以用爱因斯坦公式估算：式屮pm为悬浮液的粘度；"为连续相液体的粘度®为悬浮液屮分散相的体积分数；"d为分散相粘度。当分散相为固体颗粒时，pd+,；当分散相为气泡时，pd—>0,pm=(1+(p)jL/o3•粘度测定有：动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。(1)动力粘度：r]t是

9、二液体层相距1厘米，其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力，单位为克/里米•秒。1克/厘米•秒=1泊一般：工业上动力粘度单位用泊来表示。(2)运动粘度：在温度t°C时，运动粘度用符号丫表示，在国际单位制中，运动粘度单位为斯，即每秒平方米(m2/s),实际测定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)o运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产晶深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度,运动粘度的测定采用逆流法(3)条件粘度：指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度，各国通常用的条件粘度有以

10、下三种：①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如：50°C、80°C、100°C)下，从恩氏粘度计流ill200毫升试样所需的时间与蒸憎水在20°C流出相同体积所需耍的时间(秒)Z比。温度tº时，恩氏粘度用符号Et表示，恩氏粘度的单位为条件度。②赛氏粘度，即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如100ºF>F210ºF或122ºF等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数,以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏虫辿