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发表于 2009-2-11 15:43:11
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来自: 中国江苏苏州
粘度(Viscosity) 为流体在流动中所产生的内部摩擦阻力,其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。其单位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度作为物理特性的一种,其在诸多行业有着重要的意义,那么“为什么要做粘度的测量呢?”成千上万的做相关实验的研究人员告诉我们,它可以提供给我们数据,对于预测产品生产过程的工艺控制、输送性以及产品在使用时的操作性有着重要的指导价值。
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将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征.由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力.为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力.
7 Q' c& V, _: c2 k& f: J在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2).
8 C* c; N @3 @5 b切变速率(D) D=d v /d x (S-1)
6 |2 H, d, L0 s切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数
7 |' U+ Q% Q6 i: u7 p& g2 M/ ]5 f牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。两不同平面但平行的流体,拥有相同的面积”A”,相隔距离”dx”,且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动,牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度,即:
$ \0 a: O/ F$ W: I3 c: O- fτ= ηdv/dx =ηD(牛顿公式) 其中η与材料性质有关,我们称为“粘度”。
8 l Q7 \$ r+ G5 k3 B, m, B粘度定义:将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。 " W+ j! L% Y4 A3 q( u
牛顿流体:符合牛顿公式的流体。 粘度只与温度有关,与切变速率无关, τ与D为正比关系。
8 d1 f7 q4 p- C5 B" U/ g7 Y非牛顿流体:不符合牛顿公式 τ/D=f(D),以ηa表示一定(τ/D)下的粘度,称表观粘度。 ! m( |" v2 w8 [5 X0 @3 U4 ]
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粘度三种测定方法 ' T; `' c& _) ]9 n2 [1 F4 q
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2 U5 M# J6 ~2 o2 ]% E* P1 }粘度测定有:动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。
% W- m$ ^: G6 k/ w6 q" C$ I/ s(1)动力粘度:ηt是二液体层相距1厘米,其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力,单位为克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般:工业上动力粘度单位用泊来表示。
1 a. O' u/ T, j+ h8 l(2)运动粘度:在温度t℃时,运动粘度用符号γ表示,在国际单位制中,运动粘度单位为斯,即每秒平方米(m2/s),实际测定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度,运动粘度的测定采用逆流法。 0 ]1 J! E* J* u) v! q, p6 V
(3)条件粘度:指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度,各国通常用的条件粘度有以下三种:
( J$ t; F3 K, d: N4 W* g% q①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的试样,在规定温度(如:50℃、80℃、100℃)下,从恩氏粘度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。温度tº时,恩氏粘度用符号Et表示,恩氏粘度的单位为条件度。
( X; Z. E# w. s7 s②赛氏粘度,即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样,在规定温度(如100ºF、F210ºF或122ºF等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数,以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种。 6 Z6 H: u2 c% t6 W' o3 W
③雷氏粘度即雷德乌德(Redwood)粘度。是一定量的试样,在规定温度下,从雷氏度计流出50毫升所需的秒数,以“秒”为单位。雷氏粘度又分为雷氏1号(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。
+ u; d, G- G" ^上述三种条件粘度测定法,在欧美各国常用,我国除采用恩氏粘度计测定深色润滑油及残渣油外,其余两种粘度计很少使用。三种条件粘度表示方法和单位各不相同,但它们之间的关系可通过图表进行换算。同时恩氏粘度与运动粘度也可换算,这样就方便灵活得多了。 , D: k) i( G! r; L
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