Вискозитет. Коефициентот на динамичка вискозност. Ни значењето на коефициентот на вискозност

вискозитет индекс - клучен параметар на течност или гас. Во физичка смисла, на вискозност може да се дефинира како внатрешно триење предизвикани од движењето на честички кои ја сочинуваат маса на течност (гасовити) медиум, или, едноставно, отпорност на движењето.

Што е вискозитет

А едноставен определување вискозитет емпириски искуство: наклон мазна површина истовремено се става во еднаков износ на вода и масло. Вода тече побрзо масло. Тоа е повеќе течност. Се движат брзо се исцеди на масло спречува повисока триење помеѓу неговите молекули (внатрешен отпор - вискозитет). Така, течност вискозитет обратно пропорционална на неговата флуидност.

вискозитет индекс: со формулата

Во поедноставена форма на процесот на вискозен флуид во гасоводот може да се смета како рамен паралелни слоеви А и Б со иста површина S, растојанието помеѓу кои е големината на h.

Овие два слоја (А и Б) се движат со различни брзини (V и V + ΔV). А слој има највисока брзина (V + ΔV), вклучува движење на обвивка В, се движи со помала брзина (V). Во исто време на слојот Б има тенденција да се забави стапката на слојот А. физичка смисла на коефициентот на вискозност е дека триење на молекули кои го сочинуваат отпорност на проток на слоеви формира сила која Ајзак Nyuton опишано со следнава формула:

F = μ × S × (ΔV / h)

тука:

• ΔV - разликата помеѓу брзината на движење на слоеви проток на флуиди;
• h - растојанието помеѓу прилив слоеви на течноста;
• S - површина на слојот на протокот на течност;
• μ (MU) - фактор во зависност од својствата на течност, се нарекува апсолутна динамичка вискозност.

Во SI единици формула е како што следува:

μ = (F × h) / (S × ΔV) = [Pa × S] (х Паскал секунда)

Каде F - на сила на гравитација (тежина) единица волумен на хидраулични течности.

вредноста на вискозноста

Во повеќето случаи, коефициентот на динамичка вискозност се мери во centipoises (cP) во согласност со CGS системот (сантиметар, грам, секунда). Во практиката, вискозноста на течноста односот помеѓу масата е поврзана со нејзината обем, т.е. течност густина:

ρ = m / V

тука:

• ρ - густината на течноста;
• m - маса на течност;
• V - волумен на течност.

Соодносот на динамичка вискозност (μ) и густина (ρ) се нарекува кинематичка вискозност ν (ν - Грчкиот - ну):

ν = μ / ρ = [m ² / s]

Патем, методи за одредување на коефициент на вискозност се различни. На пример, на кинематичка вискозност се уште се мери во согласност со системот GHS во centistokes (КСТ) и submultiple количини - Стоукс (St):

• 1 класа = 10 ^-4 m ² / s = 1 cm ² / s;
• 1sSt = 10 ^-6 m ² / s = 1 mm ² / s.

Одредување на вискозноста на вода

коефициент на вискозност на вода се определува со мерење на времето на проток на течност низ калибриран капиларна цевка. Овој уред е калибриран користење на познати вискозитет стандарден течност. За да се утврди кинематичка вискозност, се мери во ^mm2 / s, времето на проток на флуиди, се мери во секунди, се множи со константна вредност.

Како споредба единица се користи вискозноста на дестилирана вода, чија вредност е речиси постојано, дури и кога температурни промени. Вискозитет - сооднос на времето во секунди што е потребно постојан волумен на дестилирана вода до истекот на калибрирани дупка, со иста вредност за течноста за тестирање.

viscometers

Вискозност се мери во степени Енглер (° E) Saybolt Универзална секунди ( "SUS) или Redwood степени (° RJ) во зависност од видот на реометар. Три типа на viscometers се разликуваат само во износ од тече течен медиум.

Вискометар мерење на вискозност во Европската единица Engler степени (° E), пресметано по 200 cm ³ на тече течен медиум. Вискометар мерење на вискозност во Saybolt Универзална секунди ( "SUS или" SSU), што се користи во САД, кои содржат 60 cm ³ од тестот течност. Во Англија, каде што се користи Redwood степени (° RJ), спроведува вискометар мерење на вискозност од 50 cm ³ на течност. На пример, ако 200 cm ³ од нафта тече во десет пати побавен во однос на истиот количина на вода, вискозноста е 10 ° Engler E.

Од температура е клучен фактор во менување на односот на вискозност, мерења обично се врши на почетокот на константна температура од 20 ° C, а потоа на своите повисоки вредности. На резултат на тоа, на тој начин, се изразува со додавање на соодветна температура, на пример, 10 ° E / 50 ° C или 2,8 ° E / 90 ° C. течност вискозност на 20 ° C повисоки од вискозитетот својата на повисоки температури. Хидраулични масла имаат вискозитет на следниве соодветни температури:

190 cSt на 20 ° C = 45.4 cSt на 50 ° C = 11.3 cSt на 100 ° C.

вредности превод

Одредување на вискозност се јавува во различни системи (американски, британски, GHS) и затоа често се потребни за да се преведе на податоци од еден мерен систем до друг. За да се конвертира вредности на вискозноста на течност изразени во степени Engler во centistokes (mm ² / ови) со користење на следниве емпириската формула:

ν (CST) = 7,6 × ° E × (1-1 / ° Е3)

На пример:

• 2 ° E = 7,6 × 2 × (1-1 / 23) = 15,2 × (0875) = 13,3 cSt;
• 9 ° E = 7,6 × 9 × (1-1 / 93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 cSt.

Со цел брзо да се утврди стандардот вискозноста на хидраулични формула може да се поедностави на нафта како што следува:

ν (CST) = 7,6 × ° E (mm ² / s)

Имајќи ν кинематичка вискозност во ^mm2 / s или CST, тоа може да се конвертира во динамична коефициент μ вискозитет, со користење на следните односи:

μ = ν × ρ

На пример. Сумирањето на различни формули превод Engler степени (° E) centistokes (cSt) и centipoises (CPS), претпостави дека хидраулично масло со густина ρ = 910 kg / m ³ има кинематска вискозност од 12 ° E, во единиците на centistokes:

ν = 7,6 × 12 × (1-1 / 123) = 91,2 × (0,99) = 90,3 mm ² / ови.

Од 1sSt = 10 ^-6 m ² / s и 1br = N × 10 ^-3 s / m ^2, а потоа на динамичка вискозност ќе биде еднаков на:

μ = ν × ρ = 90,3 × 10 ^-6 · 910 = 0,082 × N s / m ² = 82 cps.

коефициент на вискозноста на гас

Тоа е определено со составот (хемиски, механички) гас на температура и притисок се применува во гас-динамички пресметки поврзани со движење на гас. Во пракса, вискозноста на гас се земат во предвид при развојот на дизајнот на гас полиња, каде што пресметката се врши промени на коефициентот во зависност од промените на составот на гас (особено важно за гас кондензат депозити), температура и притисок.

Ние се пресмета коефициентот на вискозност на воздухот. Процесите ќе бидат слични на оние опишани погоре на две водни текови. Да претпоставиме дека паралелно се движат два гас струи U1 и U2, но во различни стапки. Помеѓу слоевите на струење на воздух ќе се случи (интерпретација) молекули. Како резултат на тоа, динамика побрзо се движат на протокот на воздухот ќе се намали и првично се движат полека - забрза.

Коефициентот на вискозноста на воздухот, во согласност со закон на Њутн, изразено од страна на следнава формула:

F = -Н × (Du / DZ) × S

тука:

• Du / DZ е градиент на брзината;
• S - површина на сила на влијание;
• Фактор H - динамичка вискозност.

вискозитет индекс

Вискозност означувач (VI) - параметар корелативно промена во вискозност и температура. Корелацијата е зависност односи статистика, во овој случај на две вредности на кои промената на температурата е придружена со систематска варијација на вискозитет. На повисок индекс на вискозност, помалку е промената помеѓу две вредности, т.е. на вискозноста на работната течност е повеќе стабилен со температура.

Вискозноста на маслата

На основите на модерната вискозитет индекс масло од помалку од 95-100 единици. Значи во хидраулични машини и опрема може да се користи доволно стабилна течности кои ја ограничуваат широка варијација на вискозитетот во услови на критични температури.

"Поволна" коефициент на вискозност може да се одржува со воведување на специјални нафта адитиви (полимери) добиени од дестилација на нафта. Тие го зголемуваат вискозитет индекс на нафта преку ограничување на промени во карактеристиките на дозволениот опсег. Во пракса воведување на потребните количини на адитиви низок индекс на вискозитет база на масло може да се зголеми на 100-105 единици. Сепак, со што се добива мешавина беше нарушува нејзините својства под висок притисок и топлина оптоварување, со што се намалува ефикасноста на додаток.

На власт кола мора да се користи моќен хидраулични течности со индекс на вискозност на 100 единици. Течности што содржат адитиви кои го зголемуваат индекс на вискозитет, се користат во хидраулични кола за контрола и други системи што работат во опсегот на ниска / среден притисок, во ограничен промени температурен опсег со мали протекување и batchwise. Како што се зголемува притисокот и зголемување на вискозитетот, но процесот се случува на притисоци над 30,0 MPa (300 bar). Во пракса, овој фактор е често занемарена.

Мерење и индексирање

Во согласност со меѓународните стандарди ISO, вискозноста на водата (и други течности) се изразува во centistokes: cSt ^(mm2 / s). Мерење на процесот вискозитет масла треба да се изведува на температура помеѓу 0 ° C, 40 ° C и 100 ° C. Во секој случај, на вискозноста на ознака масло треба да се посочи на броеви 40 ° C. Гости вискозност е даден на 50 ° C. Марки, најчесто се користат во областа на инженерството хидраулика, се движат од 22 до ISO VG ISO VG 68.

Хидраулично масло VG 22, 32 VG, VG 46, 68 VG, VG 100 на температура од 40 ° C имаат вискозност што одговара на означување на нивните: 22, 32, 46, 68 и 100 cSt. Оптималната кинематичка вискозност на течност во хидраулични системи се наоѓа во опсег од 16 до 36 CST.

Американското здружение на автомобилски инженери (Друштвото на автомобилски инженери - SAE) има воспоставено движи на вискозност на одредени температури и соодветно кодови се доделени. Бројот на следниве букви W, - апсолутна динамичен вискозитет коефициент μ на 0 ° F (-17,7 ° C), и ν на кинематска вискозност определена на 212 ° F (100 ° C). Ова индексирање поглед Мулти класното масло се користи во автомобилската индустрија (пренос, мотор, и така натаму. Д.).

Ефектот на вискозност на хидраулични работа

Одредување на вискозност на течноста не е само научна и образовна интерес, но, исто така, носи важна практично значење. На хидраулични флуиди не само што ја пренесе енергијата од пумпата на хидраулични мотор, но, исто така, да се подмачкува сите делови и компоненти се повлече од топлината што се создава триење парови. Не одговара на работата на вискозитет течност може сериозно да го наруши ефикасноста на хидраулика.

Висок вискозитет течност (масло многу висока густина) се води на следниве негативни ефекти:

• зголемена отпорност на проток на хидраулични течности предизвикува прекумерен пад на притисокот во хидрауличниот систем.
• Забавување контрола на брзината и механички движења на активатори.
• Развој на пумпа кавитација.
• Нула или многу ниска испуштање на воздух од резервоар за нафта хидраулични.
• А забележлива губење на власта (намалување на ефикасноста) на хидраулика се должи на високата цена на енергија за надминување на внатрешно триење на течност.
• Зголемен вртежен момент од главниот двигател на машината предизвикани од зголемување на оптоварувањето на пумпата.
• зголемувањето на температурата на хидраулични течности генерирани од страна на зголемување на триење.

Така, ни значењето на коефициентот на вискозност е во нејзиното влијание (позитивни или негативни) на компоненти и механизми за возила, машини и опрема.

Губење на хидраулично

На низок вискозитет на работната течност (масло со мала густина) предизвикува следниве негативни ефекти:

• Паѓањето волуметриска ефикасност на пумпите, како резултат на зголемување на внатрешниот истекување.
• Зголемувањето на внатрешниот истекување на хидраулични компоненти во целиот хидрауличен систем - пумпи, вентили, вентили, хидраулични мотори.
• Зголеменото абење на пумпни единици и пумпи притискане поради вискозноста хидраулични течности недоволна потребно за подмачкување на триење делови.

компресибилност

Секоја течност под притисок е компресирана. Во однос на масла, coolants и подмачкување се користат во механички инженеринг, хидраулика, емпириски, се покажа дека процесот на компресија е обратно пропорционална на течност маса на неговиот волумен на. Износот на член компресија на минерални масла се значително пониски за вода и многу пониски за синтетички течности.

Во едноставни низок притисок хидраулични компресибилност течност занемарлив ефект на намалување на почетниот волумен. Но моќни машини со висок притисок хидраулични цилиндри возење и големи, овој процес се манифестира видливо. Во хидраулични минерално масло , на притисок од 10,0 MPa (100 bar), обемот се намалува од 0,7%. Во овој случај, промена во обемот на компресија во мала мера влијае на кинематичка вискозност и видот на маслото.

заклучок

Одредување на вискозност овозможува да се предвиди работењето на опрема и машини во различни услови, земајќи ги во предвид промените во течност или гас состав, притисок, температура. Исто така, контрола на индикатори кои се однесуваат на нафтената и гасната индустрија, услуги и други индустрии.