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Die Viskosität ist eine wichtige Fluideigenschaft bei der Analyse des Flüssigkeitsverhaltens und der Fluidbewegung nahe festen Grenzen. Die Viskosität eines Fluids ist ein Maß für seine Beständigkeit gegen allmähliche Verformung durch Scherspannung oder Zugspannung. Der Scherwiderstand in einem Fluid wird durch intermolekulare Reibung verursacht, die ausgeübt wird, wenn Fluidschichten versuchen, durcheinander zu gleiten.,

• Viskosität ist das Maß für die Fließbeständigkeit einer Flüssigkeit

• Melasse ist hochviskos
• Wasser ist mittelviskos
• Gas ist niedrigviskos

Es gibt zwei verwandte Maße für die Flüssigkeitsviskosität

• dynamisch (oder absolut)
• kinematisch

Dynamisch (absolut) Viskosität

Absolute Viskosität – Koeffizient der absoluten Viskosität – ist ein Maß für den Innenwiderstand., Dynamische (absolute) Viskosität ist die Tangentialkraft pro Flächeneinheit, die erforderlich ist, um eine horizontale Ebene in Bezug auf eine andere Ebene – mit einer Einheitsgeschwindigkeit – zu bewegen, wenn ein Einheitsabstand in der Flüssigkeit eingehalten wird.

Die Scherspannung zwischen den Schichten eines nicht turbulenten Fluids, das sich in geraden parallelen Linien bewegt, kann für ein Newtonsches Fluid definiert werden, da

Scherspannung ausgedrückt werden kann

Gleichung (1) ist als Newtonsches Reibungsgesetz bekannt.,

(1) umgestaltet werden kann, um auszudrücken, Dynamischen Viskosität

μ = τ dy / dc

= τ / γ (1b)

Im SI-system wird die dynamische Viskosität Einheiten sind N s/m2 Pa s oder kg/(m s) – wo

• 1 Pa s = 1 N s/m2 = 1 kg/(m s) = 0.67197 lbm/(ft s) = 0.67197 slug/(ft s) = 0.02089 lbf s/ft2

• 1 poise = 1 dyn s/cm 2 = 1 g/(cm s) = 1/10 Pa s = 1/10 N s/m2

Für den praktischen Gebrauch der Haltung ist normalerweise zu groß und das Gerät ist daher oft geteilt durch 100 ist, in die kleinere Einheit centipoise (cP) – wo

• 1 P = 100 cP
• 1 cP = 0.,01 poise = 0,01 gramm pro cm sekunde = 0,001 Pascal sekunde = 1 milliPascal sekunde = 0,001 N s / m2

Wasser bei 20,2 oC (68,4 von) hat die absolute viskosität von one – 1 – centiPoise.

• Absoluter (dynamischer) Viskositäts – Online-Wandler

Flüssig	Absolute Viskosität *) (N s/m2, Pa s)
Luft	1.,983 10-5
Water	10-3
Olive Oil	10-1
Glycerol	100
Liquid Honey	101
Golden Syrup	102
Glass	1040

*) at room temperature

• Absolute or Dynamic Viscosity of common Liquids

Kinematic Viscosity

Kinematic viscosity is the ratio of – absolute (or dynamic) viscosity to density – a quantity in which no force is involved., Die kinematische Viskosität kann erhalten werden, indem die absolute Viskosität eines Fluids mit der Flüssigkeitsmassendichte geteilt wird, wie

Im SI-System ist die theoretische Einheit der kinematischen Viskosität m2/s – oder der üblicherweise verwendete Stoke (St), wobei

• 1 St (Stokes) = 10-4 m2/s = 1 cm2/s

Stoke aus dem CGS-Einheitensystem (Zentimeter pro Sekunde) stammt.,o die kleinere Einheit centiStoke (cSt) – wobei

• 1 St = 100 cSt
• 1 cSt (centiStoke) = 10-6 m2/s = 1 mm2/s
• 1 m2/s = 106 Centistoke

• Kinematische Viskosität – Online – Wandler

• Kinematische Viskosität gängiger Flüssigkeiten und Flüssigkeiten

Eine Umrechnung von absoluter in kinematische Viskosität in imperiale Einheiten kann ausgedrückt werden als

Viskosität und Referenztemperatur

Die Viskosität eines Fluids ist stark temperaturabhängig-und damit eine dynamische oder kinematische Viskosität aussagekräftig ist, muss die Referenztemperatur angegeben werden., In ISO 8217 beträgt die Referenztemperatur für eine Restflüssigkeit 100oC. Für eine Destillatflüssigkeit beträgt die Referenztemperatur 40oC.

• für eine Flüssigkeit-die kinematische Viskosität nimmt mit höherer Temperatur ab
• für ein Gas-die kinematische Viskosität steigt mit höherer Temperatur

Verwandte mobile Apps aus der Engineering ToolBox

• Kinematische Viskositätswandler-App

Dies ist eine kostenlose App, die offline auf mobilen Geräten verwendet werden kann.,

Andere Viskositätseinheiten

Saybolt Universal Seconds (oder SUS, SSU)

Saybolt Universal Seconds (oder SUS) ist eine alternative Einheit zum Messen der Viskosität. Die Abflusszeit beträgt Saybolt Universal Sekunden (SUS), die erforderlich sind, damit 60 Milliliter eines Erdölprodukts durch die kalibrierte Öffnung eines Saybolt Universalviskosimeters fließen – unter einer sorgfältig kontrollierten Temperatur und gemäß der Testmethode ASTM D 88. Dieses Verfahren wurde weitgehend durch das kinematische Viskositätsverfahren ersetzt., Saybolt Universal Seconds wird auch als SSU-Nummer (Sekunden Saybolt Universal) oder SSF-Nummer (Saybolt Seconds Furol) bezeichnet.

Kinematische Viskosität in SSU gegenüber dynamischer oder absoluter Viskosität kann ausgedrückt werden als

SG = Spezifisches Gewicht

vcentiStokes = kinematische Viskosität (centiStokes)

• SSU bei anderen Temperaturen

Degree Engler

Degree Engler wird in Großbritannien als Skala zur Messung der kinematischen Viskosität verwendet., Im Gegensatz zu den Saybolt-und Redwood-Skalen basiert die Engler-Skala darauf, den Fluss der getesteten Substanz mit dem Fluss einer anderen Substanz – Wasser-zu vergleichen. Viskosität in Engler Grad ist das Verhältnis der Zeit einer Strömung von 200 Kubikzentimetern der Flüssigkeit, deren Viskosität gemessen wird – zu der Zeit der Strömung von 200 Kubikzentimetern Wasser bei der gleichen Temperatur (in der Regel 20oC aber manchmal 50oC oder 100oC) in einem standardisierten Engler Viskositätsmesser.,

Newtonsche Flüssigkeiten

Eine Flüssigkeit, bei der die Scherspannung linear mit der Scherdehnungsrate zusammenhängt, wird als Newtonsche Flüssigkeit bezeichnet.

Ein newtonsches Material wird als echte Flüssigkeit bezeichnet, da die Viskosität oder Konsistenz nicht durch Scherung wie Rühren oder Pumpen bei konstanter Temperatur beeinflusst wird. Die häufigsten Flüssigkeiten-sowohl Flüssigkeiten als auch Gase-sind newtonsche Flüssigkeiten. Wasser und Öle sind Beispiele für newtonsche Flüssigkeiten.,

Scherverdünnende oder pseudoplastische Flüssigkeiten

Eine scherverdünnende oder pseudoplastische Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, bei der die Viskosität mit erhöhter Scherrate abnimmt. Die Struktur ist zeitunabhängig.

Thixotrope Flüssigkeiten

Eine thixotrope Flüssigkeit hat eine zeitabhängige Struktur. Die Viskosität eines thixotropen Fluids nimmt mit zunehmender Zeit ab – bei konstanter Scherrate.

Ketchup und mayonnaise sind Beispiele für thixotrope Materialien. Sie erscheinen dick oder viskos, können aber leicht gepumpt werden.,

Dilatationsflüssigkeiten

Eine Scherverdickungsflüssigkeit – oder Dilatationsflüssigkeit-erhöht die Viskosität bei Agitation oder Scherbelastung. Dilatante Flüssigkeiten werden als Nicht-Newton-Flüssigkeiten bezeichnet.

Einige dilatante Flüssigkeiten können in einer Pumpe oder Rohrleitung fast fest werden. Mit Agitation Creme wird Butter und Süßigkeiten Verbindungen. Tonschlamm und ähnliche stark gefüllte Flüssigkeiten machen dasselbe.

Bingham Plastic Fluids

Ein Bingham Plastic Fluid hat einen Streckwert, der überschritten werden muss, bevor es wie ein Fluid zu fließen beginnt. Ab diesem Zeitpunkt nimmt die Viskosität mit zunehmender Bewegung ab., Zahnpasta, Mayonnaise und Tomatenketchup sind Beispiele für solche Produkte.

Beispiel-Luft, Konvertieren zwischen Kinematische und Absolute Viskosität

Kinematische viskosität von luft bei 1 bar (1 105 Pa, N/m2) und 40oC ist 16,97 cSt (16,97 10-6 m2 / s).

Die Dichte der Luft kann mit dem idealen Gasgesetz geschätzt werden

Die absolute Viskosität kann berechnet werden als

μ = 1.113 (kg / m3) 16.97 10-6 (m2/s)

= 1.,88 10-5 (kg/(m s), N s/m2)

Viscosity of some Common Liquids

• Viscosity Converting Chart

Kinematic viscosity can be converted from SSU to Centistokes with

Viscosity and Temperature

Kinematic viscosity of fluids like water, mercury, oils SAE 10 and oil no., 3-und Gase wie Luft, Wasserstoff und Helium sind im folgenden Diagramm angegeben. Beachten Sie, dass

• für Flüssigkeiten-Viskosität mit Temperatur abnimmt
• für Gase-Viskosität steigt mit Temperatur

Viskosität messen

Zur Messung der Viskosität werden drei Arten von Geräten verwendet

• Kapillarrohrviskosimeter
• Saybolt-Viskosimeter
• rotierendes Viskosimeter