vâscozitatea este o proprietate importantă a fluidului atunci când se analizează comportamentul lichidului și mișcarea fluidului în apropierea limitelor solide. Vâscozitatea unui fluid este o măsură a rezistenței sale la deformarea treptată prin stres de forfecare sau stres de tracțiune. Rezistența la forfecare într-un fluid este cauzată de frecare inter-moleculară exercitată atunci când straturile de lichid încearcă să alunece unul de altul.,
- vâscozitate este măsura unui fluid este rezistența la curgere
- melasa este foarte vâscos
- apa este mediu vâscos
- gaz este redus vâscos
Există două măsuri legate de viscozitate a lichidului
- dinamic (sau absolută)
- cinematică
Dinamică (absolută) Vâscozitate
Absolută vâscozitate – coeficient de vâscozitatea absolută – este o măsură a rezistenței interne., Vâscozitatea dinamică (absolută) este forța tangențială pe unitatea de suprafață necesară pentru a deplasa un plan orizontal în raport cu un alt plan – la o viteză de unitate – atunci când mențineți o distanță de unitate în fluid.
stresul de forfecare dintre straturile unui fluid non turbulent care se deplasează în linii paralele drepte poate fi definit pentru un fluid Newtonian ca
stresul de forfecare poate fi exprimat
ecuația (1) este cunoscută sub numele de legea Newtonilor de frecare.,
(1) pot fi rearanjate pentru a exprima vâscozitate Dinamică
μ = τ dy / dc
= τ / γ (1b)
În sistemul SI de vâscozitate dinamică unități sunt N s/m2, Pa s sau kg/(m s) – în cazul în care
- 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 dyne s/cm2 = 1 g/cm(s) = 1/10 Pa s = 1/10 N s/m2
Pentru utilizarea practică de Echilibru este în mod normal prea mare, iar unitatea este, prin urmare, de multe ori împărțit la 100 – în mai mică unitate centipoise (cP) – în cazul în care
- 1 P = 100 cP
- 1 cP = 0.,01 poise = 0.01 grame pe cm de-al doilea = 0.001 Pascal secundă = 1 milliPascal doua = 0.001 N s/m2
Apa la 20.2 oC (68.4 a) are absolută vâscozitate de o – 1 – centiPoise.
- Absolută (Dinamic) Viscozitate – Convertor Online
Lichid | Absolută Vâscozitate *) (N s/m2, Pa s) |
---|---|
Aer | 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., Vâscozitatea cinematică poate fi obținută prin împărțirea vâscozității absolute a unui fluid cu densitatea masei fluidului ca
în sistemul SI unitatea teoretică a vâscozității cinematice este m2/s – sau Stoke (St) utilizat în mod obișnuit unde
- 1 St (Stokes) = 10-4 m2/s = 1 cm2/s
Stoke provine din sistemul de unități CGS (centimetru Gram secundă).,o unitate mai mică centiStoke (cSt) – în cazul în care
- 1 St = 100 cSt
- 1 cSt (centiStoke) = 10-6 m2/s = 1 mm2/s
- 1 m2/s = 106 centiStokes
- Vâscozitate Cinematică – Convertor Online
- vâscozitate Cinematică de comun lichide și fluide
O conversie de la absolut la vâscozitate cinematică în unități Imperiale poate fi exprimată ca
Vâscozitatea și Temperatura de Referință
vâscozitatea unui fluid este extrem de dependentă de temperatură și de dinamică sau cinematică vâscozitate pentru a fi semnificativ la temperatura de referință trebuie să fie citat., În ISO 8217 temperatura de referință pentru un fluid rezidual este de 100oC. Pentru un fluid distilat temperatura de referință este de 40oC.
- pentru un lichid de vâscozitate cinematică scade cu temperatura mai mare
- pentru un gaz – viscozitatea cinematică crește cu temperatura mai mare
Legate de Aplicații Mobile de Instrumente de Inginerie
- vâscozitate Cinematică converter App
Aceasta este o aplicație gratuită, care poate fi utilizat offline pe dispozitivele mobile.,
alte unități de vâscozitate
Saybolt secunde universale (sau SUS, SSU)
Saybolt secunde universale (sau SUS) este o unitate alternativă pentru măsurarea vâscozității. Timpul de eflux este Saybolt Universal Seconds (SUS) necesar pentru ca 60 mililitri dintr – un produs petrolier să curgă prin orificiul calibrat al unui viscozimetru Universal Saybolt-la o temperatură controlată cu atenție și așa cum este prescris prin metoda de testare ASTM D 88. Această metodă a fost în mare parte înlocuită de metoda vâscozității cinematice., Saybolt secunde universale este, de asemenea, numit numărul SSU (secunde Saybolt Universal) sau numărul SSF (Saybolt secunde Furol).
vâscozitate Cinematică în SSU versus dinamică sau absolută vâscozitate poate fi exprimată ca
SG = Greutate Specifică
vcentiStokes = vâscozitate cinematică (centiStokes)
- SSU la alte temperaturi
Gradul Engler
Gradul Engler este folosit în Marea Britanie ca o scară pentru a măsura vâscozitate cinematică., Spre deosebire de cântarele Saybolt și Redwood, scara Engler se bazează pe compararea fluxului substanței testate cu fluxul unei alte substanțe – apă. Vâscozitatea în grade Engler este raportul dintre timpul unui debit de 200 de centimetri cubi din fluidul a cărui vâscozitate este măsurată – la timpul de curgere de 200 de centimetri cubi de apă la aceeași temperatură (de obicei 20oC, dar uneori 50oc sau 100oC) într-un contor de vâscozitate Engler standardizat.,un fluid în care stresul de forfecare este legat liniar de rata tulpinii de forfecare – este desemnat ca un Fluid Newtonian.un material Newtonian este denumit lichid adevărat, deoarece vâscozitatea sau consistența nu este afectată de forfecare, cum ar fi agitarea sau pomparea la o temperatură constantă. Cele mai frecvente fluide – atât lichide cât și gaze – sunt fluidele newtoniene. Apa și uleiurile sunt exemple de lichide newtoniene.,
fluide de subțiere la forfecare sau Pseudo-plastic
un fluid de subțiere la forfecare sau pseudo-plastic este un fluid în care vâscozitatea scade odată cu creșterea vitezei de forfecare. Structura este independentă de timp.un fluid tixotropic are o structură dependentă de timp. Vâscozitatea unui fluid tixotropic scade odată cu creșterea timpului – la o rată de forfecare constantă.Ketchup și maioneză sunt exemple de materiale tixotropice. Ele apar groase sau vâscoase, dar sunt posibile pentru a pompa destul de ușor.,
fluide dilatante
un fluid de îngroșare a forfecării-sau fluid Dilatant-crește vâscozitatea cu agitație sau tulpină de forfecare. Lichidele dilatante sunt cunoscute sub numele de fluide non-Newton.unele fluide dilatante pot deveni aproape solide într-o pompă sau conductă. Cu crema de agitare devine unt și compuși bomboane. Suspensia de argilă și lichidele similare puternic umplute fac același lucru.
fluidele din plastic Bingham
un Fluid din plastic Bingham are o valoare de curgere care trebuie depășită înainte de a începe să curgă ca un fluid. Din acel moment vâscozitatea scade odată cu creșterea agitației., Pasta de dinți, maioneza și ketchup-ul de roșii sunt exemple de astfel de produse.
exemplu-aer, conversia între vâscozitatea cinematică și absolută
vâscozitatea cinematică a aerului la 1 bar (1 105 Pa, N/m2) și 40oC este 16.97 cSt (16.97 10-6 m2/s).densitatea aerului poate fi estimată cu Legea ideală a gazului
vâscozitatea absolută poate fi calculată ca
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-și gaze precum aerul, hidrogenul și heliul sunt indicate în diagrama de mai jos. Rețineți că
- pentru lichide – vâscozitatea scade odată cu temperatura
- pentru gaze – vâscozitatea crește odată cu temperatura
măsurarea vâscozității
trei tipuri de dispozitive sunt utilizate pentru măsurarea vâscozității
- viscozimetru tub capilar
- Saybolt viscozimetru