La viscosità è un’importante proprietà del fluido quando si analizza il comportamento del liquido e il movimento del fluido vicino ai confini solidi. La viscosità di un fluido è una misura della sua resistenza alla deformazione graduale per sforzo di taglio o sforzo di trazione. La resistenza al taglio in un fluido è causata dall’attrito inter-molecolare esercitato quando gli strati di fluido tentano di scivolare l’uno dall’altro.,
- la viscosità è la misura di un fluido è la resistenza al flusso
- melassa è altamente viscoso
- acqua è medio viscoso
- gas è basso viscosi
Ci sono due misure di viscosità del fluido
- dinamico (o assoluto)
- cinematica
Dinamico (in valore assoluto) Viscosità
Assoluto della viscosità coefficiente di viscosità assoluta – è una misura della resistenza interna., La viscosità dinamica (assoluta) è la forza tangenziale per unità di superficie necessaria per spostare un piano orizzontale rispetto a un altro piano – a una velocità unitaria – quando si mantiene una distanza unitaria nel fluido.
Lo stress di taglio tra gli strati di un fluido non turbolento che si muove in linee rette parallele può essere definito per un fluido newtoniano come
Lo stress di taglio può essere espresso
L’equazione (1) è nota come Legge di attrito di Newton.,
(1) possono essere riorganizzate per esprimere la Dinamica viscosità
µ = τ dy / dc
= τ / γ (1b)
Nel sistema SI viscosità dinamica unità N s/m2, Pa s o kg/(m s) – dove
- 1 Pa s = 1 N s/m2 = 1 kg/(m s) = 0.67197 lbm/(m s) = 0.67197 slug/(m s) = 0.02089 lbf s/m2
- 1 poise = 1 dyne s/cm2 = 1 g/(cm s) = 1/10 Pa s = 1/10 N s/m2
Per un uso pratico l’Equilibrio è normalmente troppo grande e l’unità è quindi spesso diviso 100 – in l’unità più piccole centipoise (cP) – dove
- 1 P = 100 cP
- 1 cP = 0.,01 equilibrio = 0.01 grammo per cm secondo = 0.001 Pascal secondo = 1 milliPascal secondo = 0.001 N s/m2
Acqua a 20.2 oC (68.4 dI) ha la viscosità assoluta di uno – 1 – centiPoise.
- Assoluto (Dinamico) Viscosità – Convertitore Online
Liquido | Viscosità Assoluta *) (N s/m2, Pa s) |
---|---|
Aria | 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., La viscosità cinematica può essere ottenuta dividendo la viscosità assoluta di un fluido con la densità di massa del fluido come
Nel sistema SI l’unità teorica della viscosità cinematica è m2/s-o il comunemente usato Stoke (St) dove
- 1 St (Stokes) = 10-4 m2/s = 1 cm2/s
Stoke proviene dal sistema di unità CGS (Centimetro grammo secondo).,o l’unità più piccole centiStoke (cSt) – dove
- 1 m = 100 cSt
- 1 cSt (centiStoke) = 10-6 m2/s = 1 mm2/s
- 1 m2/s = 106 centiStokes
- una Viscosità Cinematica – Convertitore Online
- una viscosità Cinematica del comune di liquidi e fluidi
Una conversione da assoluto a una viscosità cinematica in unità Imperiali può essere espresso come
La viscosità e la Temperatura di Riferimento
La viscosità di un liquido è altamente dipendente dalla temperatura e dinamico o viscosità cinematica a essere significativo, la temperatura di riferimento deve essere citato., Nella norma ISO 8217 la temperatura di riferimento per un fluido residuo è 100oC. Per un fluido distillato la temperatura di riferimento è 40oC.
- per un liquido – cinematica viscosità diminuisce con la temperatura più alta
- per un gas – cinematica viscosità aumenta all’aumentare della temperatura
Relative Applicazioni Mobile da Engineering ToolBox
- una viscosità Cinematica convertitore App
Questa è una applicazione gratuita che può essere utilizzato offline su dispositivi mobili.,
Altre unità di viscosità
Saybolt Universal Seconds (o SUS, SSU)
Saybolt Universal Seconds (o SUS) è un’unità alternativa per misurare la viscosità. Il tempo di efflusso è Saybolt Universal Seconds (SUS) richiesto per 60 millilitri di un prodotto petrolifero per fluire attraverso l’orifizio calibrato di un viscosimetro Saybolt Universal – sotto una temperatura attentamente controllata e come prescritto dal metodo di prova ASTM D 88. Questo metodo è stato in gran parte sostituito dal metodo della viscosità cinematica., Saybolt Universal Seconds è anche chiamato il numero SSU (Seconds Saybolt Universal) o il numero SSF (Saybolt Seconds Furol).
una viscosità Cinematica a SSU contro dinamico o viscosità assoluta può essere espresso come
SG = peso Specifico
vcentiStokes = viscosità cinematica (centiStokes)
- SSU ad altre temperature
Gradi Engler
Gradi Engler è utilizzato in Gran Bretagna come una scala per misurare la viscosità cinematica., A differenza delle scale Saybolt e Redwood, la scala Engler si basa sul confronto tra il flusso della sostanza in esame e il flusso di un’altra sostanza: l’acqua. La viscosità in gradi Engler è il rapporto tra il tempo di un flusso di 200 centimetri cubici del fluido la cui viscosità viene misurata-al tempo di flusso di 200 centimetri cubici di acqua alla stessa temperatura (di solito 20oC ma a volte 50oC o 100oC) in un misuratore di viscosità Engler standardizzato.,
Fluidi newtoniani
Un fluido in cui la sollecitazione di taglio è linearmente correlata alla velocità di deformazione di taglio – è designato come fluido Newtoniano.
Un materiale newtoniano è indicato come vero liquido poiché la viscosità o la consistenza non sono influenzate da taglio come agitazione o pompaggio a temperatura costante. I fluidi più comuni – sia liquidi che gas – sono fluidi newtoniani. Acqua e oli sono esempi di liquidi newtoniani.,
Fluidi di taglio o pseudo-plastica
Un fluido di taglio o pseudo-plastica è un fluido in cui la viscosità diminuisce con l’aumento della velocità di taglio. La struttura è indipendente dal tempo.
Fluidi tixotropici
Un fluido tixotropico ha una struttura dipendente dal tempo. La viscosità di un fluido tixotropico diminuisce con l’aumentare del tempo – a una velocità di taglio costante.
Ketchup e maionese sono esempi di materiali tixotropici. Appaiono spessi o viscosi ma sono possibili da pompare abbastanza facilmente.,
Fluidi dilatanti
Un fluido addensante a taglio – o fluido dilatante – aumenta la viscosità con agitazione o sforzo di taglio. I fluidi dilatanti sono noti come fluidi non Newton.
Alcuni fluidi dilatanti possono diventare quasi solidi in una pompa o in una tubazione. Con agitazione crema diventa composti di burro e caramelle. I liquami di argilla e simili liquidi pesantemente riempiti fanno la stessa cosa.
Fluidi plastici Bingham
Un fluido plastico Bingham ha un valore di resa che deve essere superato prima che inizi a fluire come un fluido. Da quel punto la viscosità diminuisce con l’aumentare dell’agitazione., Dentifricio, maionese e ketchup di pomodoro sono esempi di tali prodotti.
Esempio-Aria, convertire tra viscosità cinematica e assoluta
La viscosità cinematica dell’aria a 1 bar (1 105 Pa, N/m2) e 40oC è 16,97 cSt (16,97 10-6 m2/s).
La densità dell’aria può essere stimata con la Legge del gas Ideale
La viscosità assoluta può essere calcolata come
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-e gas come aria, idrogeno ed elio sono indicati nello schema seguente. Nota che
- per i liquidi di viscosità diminuisce all’aumentare della temperatura
- per gas – viscosità aumenta all’aumentare della temperatura
Misurazione della Viscosità
Tre tipi di dispositivi sono utilizzati per misurare la viscosità
- tubo capillare viscosimetro
- Saybolt viscosimetro
- ruotare la viscosimetro