viscositeit is een belangrijke vloeistofeigenschap bij het analyseren van vloeistofgedrag en-beweging in de buurt van vaste grenzen. De viscositeit van een vloeistof is een maat voor de weerstand tegen geleidelijke vervorming door schuifspanning of trekspanning. De afschuifweerstand in een vloeistof wordt veroorzaakt door intermoleculaire wrijving die wordt uitgeoefend wanneer lagen vloeistof door elkaar proberen te glijden.,
- viscositeit is de meting van de stromingsweerstand van een vloeistof
- melasse is zeer viskeuze
- water is medium viskeuze
- gas is laag viskeuze
Er zijn twee verwante metingen van de vloeistofviscositeit
- dynamisch (of absoluut)
- kinematisch
dynamisch (absolute) viscositeit
absolute viscositeit – coëfficiënt van absolute viscositeit – is een maat voor de inwendige weerstand., Dynamische (absolute) viscositeit is de tangentiële kracht per oppervlakte – eenheid die nodig is om een horizontaal vlak ten opzichte van een ander vlak te bewegen – bij een eenheidssnelheid-wanneer een eenheid Afstand in de vloeistof wordt gehouden.
De afschuifspanning tussen de lagen van een niet-turbulente vloeistof die zich in rechte parallelle lijnen beweegt, kan voor een Newtoniaanse vloeistof worden gedefinieerd als
afschuifspanning kan worden uitgedrukt
vergelijking (1) staat bekend als de wet van de Newtons van wrijving.,
(1) kan worden omgebouwd tot uitdrukking Dynamische viscositeit
μ = τ dy / dc
= τ / γ (1b)
In het SI-systeem van de dynamische viscositeit eenheden N/m2, Pa s of kg/(m s) – waar
- 1 Pa s = 1 N/m2 = 1 kg/(m s) = 0.67197 lbm/(m s) = 0.67197 slug/(m s) = 0.02089 lbf s/m2
- 1 evenwicht = 1 dyne-s/cm2 = 1 g/(cm ‘ s) = 1/10 Pa s = 1/10 N/m2
Voor gebruik in de praktijk van de Houding is normaal gesproken te groot en de unit is daarom vaak gedeeld door 100 – in de kleinere eenheid centipoise (cP) – waar
- 1 en P = 100 cP
- 1 cP = 0.,01 poise = 0,01 gram per cm seconde = 0,001 Pascal seconde = 1 milliPascal seconde = 0,001 N s/m2
Water bij 20,2 oC (68,4 oF) heeft de absolute viscositeit van 1 – 1 – centiPoise.
- Absolute (Dynamische) Viscositeit – Online Converter
Vloeistof | Absolute Viscositeit *) (N/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., Kinematische viscositeit kan worden verkregen door de absolute viscositeit van een vloeistof te delen met de dichtheid van de vloeistof, zoals
in het SI-systeem is de theoretische eenheid van de kinematische viscositeit m2/s – of de veelgebruikte Stoke (St) waarbij
- 1 St (Stokes) = 10-4 m2/s = 1 cm2/s
Stoke afkomstig is uit het cgs-eenheidssysteem (centimeter Gram seconde).,o de kleinere eenheid centiStoke (cSt) – waar
- 1 St = 100 cSt
- 1 cSt (centiStoke) = 10-6 m2/s = 1 mm2/s
- 1 m2/s = 106 centiStokes
- een Kinematische Viscositeit – Online Converter
- een Kinematische viscositeit van gemeenschappelijke vloeistoffen en vloeistoffen
Een conversie van absolute naar kinematische viscositeit in engelse eenheden kunnen worden uitgedrukt als
De viscositeit en de referentietemperatuur
De viscositeit van een vloeistof is sterk afhankelijk van de temperatuur – en voor dynamische en kinematische viscositeit zinvol de referentie temperatuur moet tussen aanhalingstekens worden geplaatst., In ISO 8217 is de referentietemperatuur voor een restvloeistof 100oC. Voor een destillaatvloeistof bedraagt de referentietemperatuur 40 ° C.
- voor een vloeistof – de kinematische viscositeit neemt af bij een hogere temperatuur
- voor een gas – de kinematische viscositeit neemt toe bij een hogere temperatuur
gerelateerde Mobiele Apps uit de Engineering ToolBox
- kinematische viscositeitsomvormer App
Dit is een gratis app die offline kan worden gebruikt op mobiele apparaten.,
andere Viscositeitseenheden
Saybolt Universal Seconds (Of sus, SSU)
Saybolt Universal Seconds (Of SUS) is een alternatieve eenheid voor het meten van de viscositeit. De effluxtijd is Saybolt Universal Seconds (sus) die nodig is voor 60 milliliter van een aardolieproduct om door de gekalibreerde opening van een Saybolt Universal viscometer te stromen – onder een zorgvuldig gecontroleerde temperatuur en zoals voorgeschreven door testmethode ASTM D 88. Deze methode is grotendeels vervangen door de kinematische viscositeitsmethode., Saybolt Universal Seconds wordt ook wel het SSU nummer (seconden Saybolt Universal) of SSF nummer (Saybolt Seconds Furol) genoemd.
een Kinematische viscositeit in SSU versus dynamische of absolute viscositeit kan worden uitgedrukt als
SG = soortelijk gewicht
vcentiStokes = kinematische viscositeit (centiStokes)
- SSU bij andere temperaturen
Diploma Engler
Graad Engler wordt gebruikt in Groot-Brittannië als een schaal voor het meten van de kinematische viscositeit., In tegenstelling tot de Saybolt – en Sequoiaschalen, is de Engler-schaal gebaseerd op het vergelijken van de stroom van de stof die wordt getest met de stroom van een andere stof-water. Viscositeit in Engler graden is de verhouding van de tijd van een stroom van 200 kubieke centimeter van de vloeistof waarvan de viscositeit wordt gemeten – tot de tijd van de stroom van 200 kubieke centimeter water bij dezelfde temperatuur (meestal 20oC, maar soms 50oC of 100oC) in een gestandaardiseerde Engler viscositeit meter.,
Newtoniaanse vloeistoffen
een vloeistof waarbij de afschuifspanning lineair gerelateerd is aan de snelheid van de afschuifspanning – wordt aangeduid als een Newtoniaanse vloeistof.
een Newtoniaans materiaal wordt echte vloeistof genoemd omdat de viscositeit of consistentie niet wordt beïnvloed door afschuiving, zoals schudden of pompen bij een constante temperatuur. De meest voorkomende vloeistoffen – zowel vloeistoffen als gassen-zijn Newtoniaanse vloeistoffen. Water en olie zijn voorbeelden van Newtoniaanse vloeistoffen.,
Afschuifverdunnende of Pseudo-plastic vloeistoffen
een Afschuifverdunnende of pseudo-plastic vloeistof is een vloeistof waarbij de viscositeit afneemt met een verhoogde afschuifsnelheid. De structuur is tijdonafhankelijk.
thixotrope vloeistoffen
een thixotrope vloeistof heeft een tijdsafhankelijke structuur. De viscositeit van een thixotrope vloeistof neemt met toenemende tijd af – bij een constante afschuifsnelheid.
Ketchup en mayonaise zijn voorbeelden van thixotrope materialen. Ze lijken dik of viskeus, maar zijn mogelijk om vrij gemakkelijk te pompen.,
Dilatatievloeistoffen
een Schuifverdikkingsvloeistof – of Dilatatievloeistof – verhoogt de viscositeit door roeren of afschuiving. Dilatant vloeistoffen zijn bekend als niet-Newton vloeistoffen.
sommige dilatantvloeistoffen kunnen bijna vast worden in een pomp of leiding. Met agitatie crème wordt boter en snoep verbindingen. Klei slurry en soortgelijke zwaar gevulde vloeistoffen doen hetzelfde.
Bingham Plastic Fluid
een Bingham Plastic Fluid heeft een opbrengstwaarde die moet worden overschreden voordat het als een vloeistof begint te stromen. Vanaf dat punt neemt de viscositeit af met toenemende agitatie., Tandpasta, mayonaise en tomatenketchup zijn voorbeelden van dergelijke producten.
voorbeeld-lucht, converteren tussen kinematische en Absolute viscositeit
kinematische viscositeit van lucht bij 1 bar (1 105 Pa, N/m2) en 40oC is 16,97 cSt (16,97 10-6 m2 / s).
de dichtheid van de lucht kan worden geschat met de ideale gaswet
de absolute viscositeit kan worden berekend 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
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-en gassen zoals lucht, waterstof en helium worden in het onderstaande diagram aangegeven. Merk op dat
- voor vloeistoffen-viscositeit neemt af met temperatuur
- voor gassen-viscositeit neemt toe met temperatuur
meten van viscositeit
drie soorten apparaten worden gebruikt om viscositeit
- capillaire buisviscometer
- Sayboltviscometer
- roterende viscometer
te meten