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绝对粘度、动力粘度和运动粘度

动态粘度、绝对粘度和运动粘度之间的转换CentiStokes (cSt), centipoises (cP), Saybolt Universal Seconds (SSU)和degree Engler

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在分析固体边界附近的流体行为和流体运动时,粘度是一个重要的流体性质。流体的粘度是它抵抗由剪应力或拉应力引起的逐渐变形的一种量度。流体中的剪切阻力是由流体层间相互滑动时产生的分子间摩擦引起的。

  • 粘度是流体流动阻力的量度
  • 糖蜜非常粘稠
  • 水是中粘性的
  • 气体是低粘性的

流体粘度有两种相关的测量方法

  • 动态或绝对
  • 运动

动态(绝对)粘度

绝对粘度-绝对粘度系数-是内阻的量度。动态(绝对)粘度是在流体中保持单位距离时,以单位速度将一个水平面相对于另一个平面所需要的单位面积切向力。

可以为牛顿流体定义为直平行线移动的非湍流流体层之间的剪切应力。

剪切应力可以表示

τ = μ dc / dy

μγ(1)

在哪里

τ =流体剪切应力(N/m2

μ =流体的动态粘度(N s/m2

单位速度(m/s)

层间单位距离(m)

γ= dc / dy =剪切速率s-1

方程(1)被称为牛顿摩擦定律。

(1)可以重新安排表达吗动态粘滞度作为

μ.τ.dy /直流

τ./γ(1 b)

如果系统动态粘度单位为N s / m2Pa年代公斤/ (m s)——在那里

  • 1pa s = 1n s/m2= 1 kg/(m s) = 0.67197 lb/(英尺)= 0.67197鼻涕虫/(ft s) = 0.02089 lbfS / FT.2

动态粘度也可以用公制表示研究生院理事会(厘米)系统g /(厘米)达因/厘米2平衡(p)在哪里

  • 1砝码= 1达因/厘米2= 1 g/(cm s) = 1/10 Pa s = 1/10 N s/m2

为了实际使用,风度通常是太大,单位因此经常被除以One hundred.-变成更小的单位Centipoise(CP)——在那里

  • 1 p = 100 cp
  • 1 cP = 0.01砝码= 0.01克每厘米秒= 0.001帕斯卡秒= 1毫秒= 0.001 N s/m2

20.2oC(68.4oF)绝对粘度是多少一个-1 -厘泊

液体 绝对粘度*)
N s / m2,爸爸)
空气 1.983十5
10-3
橄榄油 10-1
甘油 100
液体蜂蜜 101
糖浆 102
玻璃 1040

*)室温

运动粘度

运动粘度的比值为-绝对(或动态)粘度密度-一个不涉及力的量。运动粘度可以用流体的绝对粘度除以流体的质量密度

ν = μ / ρ (2)

在哪里

运动粘度(m2/秒)

μ =绝对粘度或动态粘度(N s/m2

ρ =密度(kg/m3.

在si体系中,运动粘度的理论单位为2/秒-或常用的斯托克(St)在哪里

  • 1 St (Stokes) = 1042/s = 1厘米2/秒

斯托克来自于CGS(厘米克秒)单位系统。

斯托克城它经常被除以一个大单位吗One hundred.变成更小的单元厘沲(cSt)——在那里

  • 1 St = 100 cSt
  • 1 cSt(厘斯托克)= 1062/s = 1 mm2/秒
  • 1 米2/ s = 106厘沲

水的比重20.2oC(68.4oF)几乎是一个,水的运动粘度20.2oC(68.4oF)是为了实际目的1.0毫米2/秒(cStokes)。更精确的运动粘度为20.2oC(68.4oF)1.0038毫米2/ s (cSt)。

以英制单位表示的从绝对粘度到运动粘度的转换可以表示为

10 . ν = 6.71974μ / γ (2a)

在哪里

运动粘度(ft .2/秒)

μ=绝对或动态粘度(CP)

γ特定的重量(磅/英尺3.

粘度和参考温度

流体的粘度高度温度的依赖动态或运动粘度是有意义的参考温度必须引用。在ISO 8217中,残余流体的参考温度为One hundred.oC.对于蒸馏液,参考温度为40oC

  • 对于一个液体- 运动粘度减少较高的温度
  • 对于一个气体- 运动粘度增加较高的温度

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其他粘度单位

赛博尔特通用秒(或SUS,四

赛博尔特通用秒(或SUS)是测量粘度的替代单位。射流时间为赛氏通用SUS)60毫升的石油产品流过Saybolt通用粘度计的校准孔口,在精心控制的温度下,如测试方法ASTM D 88所规定的。该方法主要被运动粘度法取代。Saybolt通用秒数也被称为SSU编号(秒赛博尔特通用)SSF数(赛氏秒数)

SSU中的运动粘度相对于动态粘度或绝对粘度可以表示为

ν半导体存储器= Bμ/ sg

= Bν厘沲(3)

在哪里

ν半导体存储器=运动粘度(SSU)

温度B = 4.632One hundred.oF (37.8oC)

温度B = 4.664210oF (98.9oC)

动态粘度或绝对粘度
SG =比重
ν厘沲=运动粘度(厘斯托克斯)

学位断

学位断在英国被用作测量运动粘度的刻度。不像SAYBOLT.红木尺度,水垢是基于将被测试物质的流量与另一种物质——水的流量进行比较。粘度在度是时间的一流之比200立方厘米被测量粘度的流体的-到流动的时间200立方厘米在相同的温度下(通常20.oC但有时50oC或100oC)在标准化的粘度计。

牛顿流体

剪应力与剪切应变率成线性关系的流体-称为A牛顿流体。

牛顿材料被称为真正的液体由于粘度或稠度在恒定温度下不受剪切(如搅拌或泵送)的影响。最常见的流体——液体和气体——都是牛顿流体。水和油是牛顿液体的例子。

剪切稀化或假塑性流体

剪切稀化或伪塑性流体是一种粘度随剪切速率的增加而减小的流体。该结构与时间无关。

触变性流体

触变流体具有与时间有关的结构。触变流体的粘度随时间的增加而降低,且剪切速率不变。

番茄酱和蛋黄酱就是触变性材料的例子。它们看起来很粘稠,但很容易抽出来。

胀性液体

剪切增稠流体或膨胀流体通过搅拌或剪切应变增加粘度。膨胀流体被称为非牛顿流体。

有些膨胀流体在泵或管道中几乎会变成固体。搅拌后,奶油变成了黄油和糖果的混合物。粘土浆和类似的大量填充液体做同样的事情。

宾汉塑性流体

宾厄姆塑性流体有一个屈服值,在它开始像流体一样流动之前必须超过这个值。从那一点开始,粘度随着搅动的增加而减小。牙膏、蛋黄酱和番茄酱就是这些产品的例子。

例子-空气,运动粘度和绝对粘度之间的转换

空气的运动粘度1巴(1 105Pa, N / m240oC16.97 cSt (16.97 cSt62/秒)

空气的密度可以用理想气体定律

ρ = p / (R T)

= (1 105N / m2) /(287j / kg K) /(273oC) + (33oC)))

1.113(公斤/米3.

在哪里

ρ =密度(kg/m3.

p =绝对压力(Pa, N/m2

r =个人气体常数(J / K)(公斤)

T =绝对温度(K)

绝对粘度可计算为

μ = 1.113 (kg/m3.)16.97 106(m2/秒)

1.88十5(kg/ m s), N s/m2

一些常见液体的粘度

厘沲
(春秋国旅,1062/ s,毫米2/秒
赛氏第二
通用
(四、SUS)
典型的液体
0.1
1 31 水(20oC)
4.3 40 牛奶
SAE 20曲轴箱油
SAE 75齿轮油
15.7 80 4号燃料油
20.6 One hundred. 奶油
43.2 200 植物油
110 500 SAE 30曲轴箱油
SAE 85齿轮油
220 1000 番茄汁
SAE 50曲轴箱油
SAE 90齿轮油
440 2000 SAE 140齿轮油
1100 5000 甘油(20oC)
SAE 250齿轮油
2200 10000 蜂蜜
6250 28000 蛋黄酱
19000 86000 酸奶油

运动粘度可以由半导体存储器厘沲

ν厘沲= 0.226ν半导体存储器- 195 /ν半导体存储器(4)

在哪里

ν半导体存储器< 100

ν厘沲= 0.220ν半导体存储器- 135 /ν半导体存储器

在哪里

ν半导体存储器> 100

粘度和温度

流体的运动粘度,如水,汞,油SAE 10和油编号。像空气、氢和氦这样的气体在下面的图表中表示。请注意,

  • 液体-粘度减少与温度
  • 气体粘度增加与温度

测量粘度

有三种设备可以用来测量粘度

  • 毛细管粘度计
  • 赛氏粘度计
  • 旋转粘度计
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