viskozita je důležitou vlastností tekutiny při analýze chování kapaliny a pohybu tekutiny v blízkosti pevných hranic. Viskozita tekutiny je měřítkem její odolnosti vůči postupné deformaci smykovým napětím nebo tahovým napětím. Odolnost proti smyku v tekutině je způsobena intermolekulárním třením, které se vyvíjí, když se vrstvy tekutiny pokoušejí klouzat jeden po druhém.,
- viskozita je měřítkem kapaliny je odpor k toku
- melasa je vysoce viskózní
- voda je středně viskózní
- plyn je nízko viskózní
k Dispozici jsou dvě opatření týkající se tekutin viskozita
- dynamické (nebo absolutní)
- kinematická
Dynamická (absolutní) Viskozita
Absolutní viskozita – součinitel absolutní viskozita je mírou vnitřního odporu., Dynamická (absolutní) viskozita je tangenciální síla na jednotku plochy potřebné k pohybu jedné vodorovné roviny vzhledem k jiné rovině-při jednotkové rychlosti-při udržování jednotkové vzdálenosti od sebe v kapalině.
smykové napětí mezi vrstvami non turbulentního pohybu tekutiny v rovnoběžné přímky mohou být definovány pro Newtonovské tekutiny jako
Smykové napětí může být vyjádřeno
Rovnice (1) je znám jako Newtonův Zákon Tření.,
(1) lze upravit vyjádřit Dynamickou viskozitu jako
μ = τ dy / dc,
= τ / γ (1b)
V systému SI dynamické viskozity jednotky jsou N-y/m2, Pa, s, nebo kg/(m s) – kde
- 1 Pa = 1 N s/m2 = 1 kg/(m s) = 0.67197 lbm/(ft y) = 0.67197 slug/(ft y) = 0.02089 lbf s/m2
- 1 poise = 1 dyne s/cm2 = 1 g/(cm * s) = 1/10 Pa s = N 1/10 s/m2
Pro praktické použití Vyrovnanost je obvykle příliš velký a jednotka je proto často děleno 100 – do menší jednotky centipoise (cP) – kde
- 1 P = 100 cP
- 1 cP = 0.,01 poise = 0,01 g cm za sekundu = 0.001 Pascal sekunda = 1 milliPascal druhé = 0.001 N s/m2
Voda na 20,2 oC (68.4) má absolutní viskozita jeden – 1 – centiPoise.
- Absolutní (Dynamická) Viskozita – Online Converter
Kapalina | Absolutní Viskozita *) (N s/m2, Pa s) |
---|---|
Air | 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., Kinematickou viskozitu lze vypočítat vydělením absolutní viskozita kapaliny s kapalinou hustoty hmoty jako
V SI-systém teoretických jednotkou kinematické viskozity je m2/s – nebo běžně používané Stoke (St), kde
- 1 St (Stokes) = 10-4 m2/s = 1 cm2/s
Stoke pochází z CGS (Centimetr Gram Sekunda) jednotky systému.,o menší jednotky, centiStoke (cSt) – kde
- 1 St = 100 cSt
- 1 cSt (centiStoke) = 10-6 m2/s = 1 mm2/s
- 1 m2/s = 106 centiStokes
- Kinematická Viskozita – Online Converter
- Kinematická viskozita běžných kapalin a tekutin
převod z absolutní na kinematickou viskozitu v Imperiální jednotky může být vyjádřeno jako
Viskozita a Vztažné Teploty
viskozita kapaliny je vysoce závislá na teplotě a pro dynamické nebo kinematické viskozity být smysluplné referenční teploty musí být v uvozovkách., V ISO 8217 je referenční teplota pro zbytkovou tekutinu 100oC. Pro destilátovou tekutinu je referenční teplota 40oC.
- pro kapaliny – kinematická viskozita klesá s vyšší teplotou.
- pro plyn – kinematická viskozita se zvyšuje s vyšší teplotou
Související Mobilní Aplikace z Inženýrské ToolBox
- Kinematická viskozita converter Aplikace
Toto je bezplatná aplikace, které mohou být použity v režimu offline na mobilních zařízeních.,
Další Viskozita Jednotky
Saybolt Universal Sekund (nebo SUS, SSU)
Saybolt Universal Sekund (nebo SUS) alternativní jednotka pro měření viskozity. Efluxní čas je Saybolt Universal Sekund (SUS) potřebné pro 60 ml ropný produkt toku přes kalibrovaný otvor o Saybolt Universal viskozimetrem – za pečlivě kontrolované teploty a jak je předepsáno podle zkušební metody ASTM D 88. Tato metoda byla do značné míry nahrazena metodou kinematické viskozity., Saybolt Universal Seconds se také nazývá SSU číslo (sekund Saybolt Universal) nebo SSF číslo (Saybolt sekund Furol).
Kinematická viskozita v SSU versus dynamické nebo absolutní viskozity lze vyjádřit jako
SG = Specifická hmotnost
vcentiStokes = kinematická viskozita (cst)
- SSU při jiných teplotách
Stupeň Englera
Stupeň Englera se používá ve Velké Británii jako měřítko pro měření kinematické viskozity., Na rozdíl od váhy Saybolt a Redwood je Englerova stupnice založena na porovnání průtoku zkoušené látky s tokem jiné látky – vody. Viskozita v Engler stupňů je poměr času průtoku 200 centimetrů krychlových kapaliny, jejíž viskozita se měří – do doby průtoku 200 kubických centimetrů vody při stejné teplotě (obvykle 20 ° c, ale někdy 50oC nebo 100oC) ve standardizované Engler viskozita čtvereční.,
Newtonovské Tekutiny
tekutiny, kde smykové napětí je přímo úměrná rychlosti smykové deformace – je určen jako Newtonovské Kapaliny.
Newtonovský materiál se označuje jako pravá kapalina, protože viskozita nebo konzistence není ovlivněna smykem, jako je míchání nebo čerpání při konstantní teplotě. Nejčastějšími tekutinami-kapalinami i plyny – jsou newtonské tekutiny. Voda a oleje jsou příklady newtonských kapalin.,
smykové nebo Pseudo-plastové tekutiny
smyková nebo pseudo-plastová tekutina je tekutina, kde se viskozita snižuje se zvýšenou smykovou rychlostí. Struktura je časově nezávislá.
tixotropní tekutiny
tixotropní tekutina má časově závislou strukturu. Viskozita tixotropní tekutiny klesá se zvyšujícím se časem-při konstantní smykové rychlosti.
kečup a majonéza jsou příklady tixotropních materiálů. Vypadají silné nebo viskózní, ale lze je poměrně snadno pumpovat.,
dilatační tekutiny
smyková zahušťovací tekutina – nebo dilatační tekutina – zvyšuje viskozitu agitací nebo smykovým kmenem. Dilatační tekutiny jsou známé jako ne-Newtonovy tekutiny.
některé dilatační kapaliny mohou být téměř pevné v čerpadle nebo potrubí. S agitačním krémem se stává máslo a bonbóny. Hliněná kaše a podobné silně naplněné kapaliny dělají totéž.
Bingham Plastic Fluids
a Bingham Plastic Fluid má mezní hodnotu, která musí být překročena dříve, než začne proudit jako tekutina. Od tohoto okamžiku se viskozita snižuje se zvyšující se agitací., Zubní pasta, majonéza a kečup z rajčat jsou příklady takových produktů.
Příklad – Vzduch, Převod mezi Kinematickou a Absolutní Viskozita
Kinematická viskozita vzduchu při 1 bar (1 105 Pa, N/m2) a 40oC je 16.97 cSt (16.97 10-6 m2/s).
hustota vzduchu lze odhadnout s Ideálního Plynu
absolutní viskozitu lze vypočítat jako
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
centiStokes (cSt, 10-6 m2/s, mm2/s) |
Saybolt Second Universal (SSU, SUS) |
Typical liquid |
---|---|---|
0.1 | Mercury | |
1 | 31 | Water (20oC) |
4.3 | 40 | Milk SAE 20 Crankcase Oil SAE 75 Gear Oil |
15.7 | 80 | No., 4 fuel oil |
20.6 | 100 | Cream |
43.,d>2000 | SAE 140 Gear Oil | |
1100 | 5000 | Glycerine (20oC) SAE 250 Gear Oil |
2200 | 10000 | Honey |
6250 | 28000 | Mayonnaise |
19000 | 86000 | Sour cream |
- 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-a plyny jako vzduch, vodík a helium jsou uvedeny na obrázku níže. Všimněte si, že
- pro kapaliny – viskozita klesá s teplotou,
- pro plyny – viskozita se zvyšuje s teplotou,
Měření Viskozity
Tři typy zařízení jsou používány k měření viskozity
- kapilární trubice viskozimetru,
- Saybolt viskozimetrem
- rotační viskozimetrem