viskositet är en viktig vätskeegenskap vid analys av flytande beteende och flytande rörelse nära fasta gränser. Vätskans viskositet är ett mått på dess motståndskraft mot gradvis deformation genom skjuvspänning eller dragspänning. Skjuvmotståndet i en vätska orsakas av intermolekylär friktion som utövas när lager av vätska försöker glida av varandra.,
- viskositeten är ett mått på vätskans motståndskraft mot flöde
- melass är mycket viskös
- vatten är medium viskös
- gas är låg viskös
det finns två relaterade åtgärder för vätskans viskositet
- dynamisk (eller absolut)
- kinematisk
dynamisk (absolut) viskositet
absolut viskositet – koefficient för absolut viskositet – är ett mått på inre motstånd., Dynamisk (absolut) viskositet är den tangentiella kraften per enhetsområde som krävs för att flytta ett horisontalplan i förhållande till ett annat plan – vid en enhetshastighet – när ett enhetsavstånd upprätthålls i vätskan.
skjuvspänningen mellan lagren av en icke turbulent vätska som rör sig i raka parallella linjer kan definieras för en newtonisk vätska som
skjuvspänning kan uttryckas
ekvation (1) kallas Newtons Friktionslag.,
(1) kan ordnas för att uttrycka Dynamisk viskositet som
μ = τ dy / dc
= τ / γ (1B)
i SI – systemet är de dynamiska viskositetsenheterna N s/m2, Pa s eller kg/(m s) – där
- 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
För praktisk användning är poisen normalt för stor och enheten delas därför ofta med 100 – i den mindre enheten centipoise (CP) – där
- 1 p = 100 CP
- 1 cp = 0.,01 poise = 0,01 gram per cm sekund = 0,001 Pascal second = 1 milliPascal second = 0,001 n s/m2
vatten vid 20,2 oC (68,4 av) har den absoluta viskositeten hos en – 1 – centiPoise.
- absolut (Dynamisk) viskositet – online-omvandlare
vätska | absolut viskositet*) (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., Kinematisk viskositet kan erhållas genom att dividera den absoluta viskositeten hos en vätska med vätskans massdensitet som
i SI-systemet den teoretiska enheten för kinematisk viskositet är m2/s – eller den vanligen använda Stoke (St) där
- 1 St (Stokes) = 10-4 m2/s = 1 cm2/s
Stoke kommer från CGS (Centimetre Gram Second) enhetssystemet.,o den mindre enheten centiStoke (cSt) – där
- 1 St = 100 cSt
- 1 cSt (centiStoke) = 10-6 m2/s = 1 mm2/s
- 1 m2/s = 106 centiStokes
- Kinematisk viskositet – online – omvandlare
- Kinematisk viskositet hos vanliga vätskor och vätskor
en omvandling från absolut till kinematisk viskositet i kejserliga enheter kan uttryckas som
viskositet och referenstemperatur
vätskans viskositet är mycket temperaturberoende-och för att dynamisk eller kinematisk viskositet ska vara meningsfull måste referenstemperaturen anges., I ISO 8217 är referenstemperaturen för en restvätska 100oC. För en destillatvätska är referenstemperaturen 40oC.
- för en vätska – den kinematiska viskositeten minskar med högre temperatur
- för en gas-den kinematiska viskositeten ökar med högre temperatur
relaterade mobilappar från Engineering ToolBox
- kinematisk viskositetsomvandlare App
det här är en gratis app som kan användas offline på mobila enheter.,
andra Viskositetsenheter
Saybolt Universal Seconds (eller SUS, SSU)
Saybolt Universal Seconds (eller SUS) är en alternativ enhet för mätning av viskositet. Effluxtiden är Saybolt Universal Seconds (SUS) som krävs för 60 milliliter av en petroleumprodukt för att strömma genom den kalibrerade öppningen av en Saybolt Universal viskometer – under en noggrant kontrollerad temperatur och som föreskrivs genom testmetod ASTM D 88. Denna metod har i stor utsträckning ersatts av den kinematiska viskositetsmetoden., Saybolt Universal Seconds kallas också SSU-numret (sekunder Saybolt Universal) eller SSF-nummer (Saybolt Seconds Furol).
Kinematisk viskositet i SSU mot dynamisk eller absolut viskositet kan uttryckas som
SG = specifik vikt
vcentistokes = kinematisk viskositet (centiStokes)
- SSU vid andra temperaturer
grad Engler
grad Engler används i Storbritannien som en skala för att mäta kinematisk viskositet., Till skillnad från Saybolt-och Redwood-skalorna bygger Engler-skalan på att jämföra flödet av ämnet som testas med flödet av ett annat ämne – vatten. Viskositet i Engler grader är förhållandet mellan tiden för ett flöde av 200 kubikcentimeter av vätskan vars viskositet mäts-till tiden för flödet av 200 kubikcentimeter vatten vid samma temperatur (vanligtvis 20oC men ibland 50oC eller 100oC) i en standardiserad Engler viskositetsmätare.,
newtonska vätskor
en vätska där klippspänningen är linjärt relaterad till graden av klippningsstam – betecknas som en newtonisk vätska.
ett Newtonskt material kallas sann vätska eftersom viskositeten eller konsistensen inte påverkas av skjuvning, såsom agitation eller pumpning vid konstant temperatur. Vanligaste vätskor-både vätskor och gaser – är newtonska vätskor. Vatten och oljor är exempel på newtonska vätskor.,
Shear-thinning eller Pseudoplastic Fluids
en Shear-thinning eller pseudoplastic fluid är en vätska där viskositeten minskar med ökad skjuvhastighet. Strukturen är tidsoberoende.
tixotropa vätskor
en tixotropisk vätska har en tidsberoende struktur. Viskositeten hos en tixotropisk vätska minskar med ökande tid-vid en konstant skjuvhastighet.
Ketchup och majonnäs är exempel på tixotropa material. De verkar tjocka eller viskösa men är möjliga att pumpa ganska enkelt.,
dilaterande vätskor
en Skjuvförtjockande vätska – eller dilaterande vätska – ökar viskositeten med agitation eller skjuvstam. Dilatantvätskor är kända som icke-Newtonvätskor.
vissa dilaterande vätskor kan bli nästan fasta i en pump eller rörledning. Med agitation grädde blir smör och godis föreningar. Lera uppslamning och liknande kraftigt fyllda vätskor gör samma sak.
Bingham Plastvätskor
en Bingham Plastvätska har ett utbytesvärde som måste överskridas innan det börjar flöda som en vätska. Från den punkten minskar viskositeten med ökande agitation., Tandkräm, majonnäs och tomatketchup är exempel på sådana produkter.
exempel-luft, konvertera mellan kinematisk och absolut viskositet
Kinematisk viskositet av luft vid 1 bar (1 105 Pa, N/m2) och 40oC är 16,97 cSt (16.97 10-6 m2/s).
luftens densitet kan beräknas med den ideala gaslagen
den absoluta viskositeten kan beräknas som
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-och gaser som luft, väte och helium anges i diagrammet nedan. Observera att
- för vätskor – viskositeten minskar med temperatur
- för gaser – viskositeten ökar med temperatur
mäta viskositeten
tre typer av enheter används för att mäta viskositeten
- kapillärrör viskositet
- Saybolt viskositet
- roterande viskositet