Динамическая и кинематическая вязкость: Кинематическая / динамическая вязкость — определение, примеры

Содержание

Вязкость динамическая кинематическая — Энциклопедия по машиностроению XXL

Вязкость трансформаторного масла тесно связана с его охлаждающей способностью. Вязкость масел, лаков и компаундов, применяемых для пропитки изоляции кабелей, конденсаторов, для пропитки бумаг и тканей в производстве лакобумаг, лакотканей, слоистых пластиков, для кленки миканитов, для эмалировки проводов или листовой стали, имеет весьма существенное значение для проведения соответствующих технологических процессов. Существует несколько различных видов вязкости динамическая, кинематическая и условная, определяемая в технике упрощенными, условными способами.  [c.183]
Вязкость отражает способность масел сопротивляться сдвигу. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Динамическая вязкость (коэффициент внутреннего трения) выражает собой силу, затрачиваемую на перемещение верхнего слоя жидкости относительно нижнего со скоростью 1 см/сек, при площади каждого из них 1 см и расстоянии между ними 1 см.
За единицу динамической вязкости принят пуаз (пз), имеющий размерность дин-сек см . Сотую часть пуаза называют сантипуазом спа). Динамическую вязкость учитывают при гидродинамических расчетах вязкости масел для смазки трущихся поверхностей.  [c.7]

Масла, как и всякая жидкость, состоят из частиц-молекул, связанных между собой внутренними силами, которые оказывают сопротивление внешним силам, стремящимся переместить их друг относительно друга. Вязкость и отражает эту способность масел сопротивляться сдвигу. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.  [c.8]

Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Динамическая вязкость или коэффициент вязкости т] количественно характеризует сопротивление жидкости (газа) смещению ее слоев. По закону Ньютона в каждой данной точке текущей жидкости напряжение сдвига прямо пропорционально его скорости и  

[c.242]

Вязкость. Вязкостью, или внутренним трением, называется свойство, проявляющееся в сопротивлении, оказываемом жидкостью при перемещении ее частиц под влиянием действующих па нее сил. Различают вязкость динамическую, кинематическую, относительную (условную).  [c.160]

Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Динамическая и кинематическая вязкость являются абсолютными и выражаются в единицах СОЗ.  [c.111]

Вязкостью или внутренним трением называется свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению ее частиц относительно друг друга. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.  [c.36]

Котлы-утилизаторы 156 Коэффициент вязкости динамический 78 — кинематический 78  

[c.221]

Мг(к) динамический (кинематический) коэффициент турбулентной вязкости.  [c.3]

Кинематический коэффициент вязкости Динамические  [c.105]

Для перевода условной вязкости (°ВУ) в динамическую (р, Пз) следует перевести условную вязкость в кинематическую (V, Ст), а затем использовать формулу p=vp, где р — плотность жидкости, г/см.[c.317]

Вязкость динамическая (коэффициент внутреннего трения) Вязкость кинематическая  [c.353]


Наиболее важным свойством масла является его вязкость. В основном по вязкости рассчитывают и подбирают сорт масла. Различают вязкость динамическую и кинематическую.  [c.69]

Вязкость — внутреннее трение жидкого смазочного материала, возникающее между его молекулами и слоями при их относительном перемещении под действием внешней силы. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость.  

[c.39]

Различают вязкость динамическую и кинематическую. Динамической вязкостью (л называется свойство жидкостей, характеризующее их сопротивляемость скольжению или сдвигу. Единицей динамической вяз-  [c.67]

Tj — динамическая вязкость v — кинематическая вязкость.  [c.86]

КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ВЯЗКОСТЬ (коэффициент кинематической вязкости) — отношение коэф. динамической вязкости к плотности, вещества.  [c.352]

Вязкость является одним из важнейших свойств тяжелых жидких топлив, которые приходится принимать во внимание ири проектировании, строительстве установок и их эксплуатации. Вязкость характеризует внутреннее трение между молекулами вещества. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость.  

[c.8]

Вязкость газа характеризует динамическая вязкость, а кинематическая характеризует ускорения частиц, вызванные силами вязкости.  [c.10]

Вязкость и жидкотекучесть. Различают динамическую и кинематическую вязкость. Динамическая вязкость т] оказывает большое влияние на скорость всплывания газовых и неметаллических включений из расплава чугуна, ее значение уменьшается с повышением температуры и содержания углерода в ЧШГ. Кинематическая вязкость v = T /Y, где у — плотность металла. Она характеризует текучесть чугуна. Величины Л и у зависят от температуры и химического состава ЧШГ. Снижение кинематической вязкости вызывает увеличение жидкотекучести чугуна.  [c.153]

Вязкость жидкости ) 60 Коэффициент вязкости динамический (см. Вязкость жидкости ) 60 Коэффициент вязкости кинематический (см. Вязкость жидкости ) 61 К. п. д. насосов и моторов 124 Коэффициент расхода (см. Местные потери напора ) 21 Коэффициент сопротивления (см. также Потери напора ) 14  

[c.678]

Вязкость жидких и размягчающихся электроизоляционных материалов определяют при помощи специальных приборов —вискозиметров. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость вещества. Динамическую вязкость измеряют в паскаль-секундах. Паскаль-секунда (Па-с) — это динамическая вязкость среды,. при ламинарном течении которой в слоях, находящихся на расстоянии  [c.419]

Величина вязкости минеральных масел выражается в единицах динамической, кинематической вязкости и в условных единицах (ВУ).  [c.12]

При переводе динамической вязкости в кинематическую (при средней плотности масла р4 =0,9) получаем  [c. 830]

Коэффициент вязкости динамический. Коэффициент вязкости кинематический V v = Ji-р 5=4- 1- ТР 2 7-1 им сек = = кг сек м м /сек  [c.16]

Внжостыо, или внутренним трением, жидкости называют свойство, проявляющееся в сопротивлении, оказываемом жидкостью перемещению ее частиц иод влиянием действующих на них сил. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.  [c.32]

Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. В нормативно-технической документащш на лакокрасочные материалы нормирован показатель вязкости в условных единицах. Условная вязкость  [c.124]


Вязкость. Вязкостью или внутренним трением масла называется сопротивление частиц масла взаимному перемещению под влиянием какой-либо силы. Вязкость масла бывает динамическая, кинематическая и условная (относительная).
Динамическая вязкость (коэффициент внутреннего трения) выражает силу, необходимую для перемещения слоя жидкости площадью в 1 со скоростью 1 см1сек, по отношению к другому такому же слою, находящемуся на расстоянии 1 см от первого. Единицей динамической вязкости является пуаз. Кинематическая вязкость представляет собой отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности при определенной температуре. За единицу кинематической вязкости принят стокс (ст). Сотая часть стокса называется сан-тистоксом (сст). Метод определения кинематической вязкости  [c.7]

Вязкость является основным параметром, характеризующим масла, так как с ней связаны условия нагружения опор и потери. Определение понятия для динамической, кинематической и технических единиц вязкости (Энглера, Сейболта, Реднуда и др.), а также перевод единиц см. ЭСМ т, 1, кн. 2-я, стр. 383.  

[c.769]

Л— коэффициент диффузии, Г или Уз Х — динамический коэффициент вязкости V—кинематический коэффициент вязкости —длина деобопреваемого начального участка трубы или пластины переменная интегрирования (сум-миро1вания), может быть как размерной, так и безразмерной, в зависимости от контекста р— плотность жидкости  [c. 15]

Вязкость жидкого смазочного материала — внутреннее трение, возникающее межау его молекулами и слоями при их относительном перемещении под действием внешней силы. Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость. Зависимость вязкости от температуры принято характеризовать отношением значений кинематической вязкости при 50 и при 100°С. Чем меньше это отношение, тем выше вязкостно-температурные свойства масла.  [c.399]

Метри- ческая Коэффициент динамической вязкости Коэффициент кинематической вязкости  

[c.665]

Различают два основных вида вязкости— динамическую (иначе, абсолютную, или коэффициент внутреннего трения), и кинематическую. Кроме того, в электроизоляционной технике часто приходится иметь дело с условной вязкостью. Условная вязкость маСел, лакоз н т. п. связывается с имеющими более строгий физический СМЫСЛ динамической вязкостью и кинематической вязкостью эмпирическими формулами.  [c.42]

Кинематическая вязкость — динамическая вязкость, отнесенная к единице плотности жидкости при той же температуре. Единица кинематической вязкости — стокс (см 1сек), условно обозначаемая ст 0,01 ст называется санти-стоксом и обозначается сст, Vgo> vioo-  [c.416]


Вязкость Нефти — PetroDigest.ru

 

 

 

Вязкость, наряду с плотностью

, одно из важнейших физических свойств нефти.

Кинематическая вязкость нефти изменяется в широких пределах: от 2 до 300 мм2/с (20 °С). Однако в среднем вязкость большинства нефтей не превышает 40 – 60 мм2/с.

По вязкости определяют и рассчитывают следующие технологические параметры:

  • подвижность нефти в пласте при ее добыче
  • скорость фильтрации в пласте
  • тип вытесняющего агента
  • мощность выкачивающего насоса
  • условия транспортировки по нефтепроводу
  • и др.

Зная вязкость нефти, можно грубо оценивать ее состав. Основная закономерность — это увеличение вязкости с возрастанием молекулярного веса фракций. Чем нефть тяжелее, тем, соответственно, больше в ее составе тяжелых фракций, и тем выше ее вязкость. Таким образом, высоковязкая нефть содержит в своем составе большое количество смолисто-асфальтеновых веществ, что делает переработку такой нефти более трудоемкой.

Растворенный газ также оказывает влияние на вязкость: углеводородные газы в общем случае разжижают нефть, азот, наоборот, вязкость увеличивает.

 

 


Вязкость, как физическая величина

 

Вязкость, или внутренне трение, — это свойство текучих тел оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой. Главным образом вязкость зависит от химического строения, молекулярной массы вещества, а также от условий ее определения.

Согласно общему закону внутреннего трения Ньютона, сила внутреннего трения жидкости (f) зависти от:

  • площади соприкосновения ее слоев (S)
  • разности скоростей слоев (Δv)
  • расстояния между слоями (Δh)
  • молекулярных свойств жидкости

 

 

 

Коэффициент пропорциональности η, присутствующий в формуле, и зависящий от молекулярных сил сцепления жидкости, получил название коэффициент внутреннего трения, или динамическая вязкость.

 

Динамическая вязкость

 

Динамическая вязкость определяется по формуле Пуазейля:

 

η = π·P·r4
· τ
8·v·L

 

где (P) – давление, под которым движется жидкость объемом (v), при протекании через капилляр длиной (L) и радиусом (r) за время (t).

В системе СИ динамическая вязкость выражается в паскаль-секундах (Па·с), а в системе СГС – в пуазах (пз). 1 Па·с = 10 пз.

 

Кинематическая вязкость

 

Большее распространение, в частности, для характеристики вязкости нефти, топлив, масел и др., получила кинематическая вязкость (удельный коэффициент внутреннего трения), которая представляет собой отношение коэффициента динамической вязкости вещества к его плотности.

 

 

 

В системе СИ кинематическая вязкость выражается м2/с, в системе СГС — в стоксах (Ст). 1 Ст = 10-4 м2/с.

 

 

В нефтехимии широко используются также условная и относительная вязкости.

 

Условная вязкость

 

Условная вязкость (ВУ) определяется отношением времени истечения определенного объема образца ко времени истечения того же объема стандартной жидкости через вертикальную трубу заданного диаметра и длины при одинаковых условиях.

Стандартно (ГОСТ 6258 — 85) используют 200 см3 определяемой жидкости и столько же дистиллированной воды, и определяют время их истечения с помощью специального вискозиметра при 20 °С. Выражается условная вязкость в градусах Энглера (°E, градус ВУ).

 

Относительная вязкость

 

Относительная вязкость – это отношение коэффициентов динамической вязкости определяемого раствора (μ) к коэффициенту динамической вязкости чистого растворителя (μ0) при определенных условиях.

 

 

 

В США распространено измерение вязкости в универсальных секундах Сейболта (УСС, SSU или SUS). Для этого используется специальный вискозиметр с калиброванным отверстием, через которое пропускается 60 см3 исследуемого образца при 37,8 °С (100 °F) или при 98,9 °С (210 °F) и засекается время его истечения (ASTM D88).

Секунды Сейболта FUROL (SSF) — единицы измерения вязкости на соответствующем вискозиметре Сейболта FUROL, который отличается от универсального вискозиметра Сейболта в два раза большим отверстием истечения. Он используются для более вязких веществ, например, для котельных топлив.

 


Динамическая вязкость — это… Что такое Динамическая вязкость?


Вя́зкость (вну́треннее тре́ние) — одно из трёх явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.

Различают динамическую вязкость (единицы измерения: пуаз, Па·с) и кинематическую вязкость (единицы измерения: стокс, м²/с, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объема через калиброванное отверстие под действием силы тяжести.

Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.

Вязкость газов

В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

,

где — средняя скорость теплового движения молекул, λ − средняя длина свободного пробега.

Вторая вязкость

Вторая вязкость — внутреннее трение при переносе импульса в направлении движения. Влияет только при учёте сжимаемости и/или при учёте неоднородности коэффициента второй вязкости по пространству.

Вязкость жидкостей

Внутреннее трение жидкостей, как и газов, возникает при движении жидкости вследствие переноса импульса в направлении, перпендикулярном к направлению движения. Общий закон внутреннего трения — закон Ньютона: Коэффициент вязкости η может быть получен на основе соображений о движениях молекул. Очевидно, что η будет тем меньше, чем меньше время t «оседлости» молекул. Эти соображения приводят к выражению для коэффициента вязкости, называемому уравнением Френкеля-Андраде: η = Cew / kT

Иная формула, представляющая коэффициент вязкости, была предложена Бачинским. Как показано, коэффициент вязкости определяется межмолекулярными силами, зависящими от среднего расстояния между молекулами; последнее определяется молярным объёмом вещества VM. Многочисленные эксперименты показали, что между молярным объёмом и коэффициентом вязкости существует соотношение где с и b — константы. Это эмпирическое соотношение называется формулой Бачинского.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. Если вязкость падает при увеличении скорости, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.

Вязкость аморфных материалов

Вязкость аморфных материалов (например, стекла или расплавов), это термически активизируемый процесс[1]:

где Q — энергия активации вязкости (кДж/моль), T — температура (К), R — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль•К) и A — некоторая постоянная.

Вязкое течение в аморфных материалах характеризуется отклонением от закона Аррениуса: энергия активации вязкости Q изменяется от большой величины QH при низких температурах (в стеклообразном состоянии) на малую величину QL при высоких температурах (в жидкообразном состоянии). В зависимости от этого изменения аморфные материалы классифицируются либо как сильные, когда , или ломкие, когда . Ломкость аморфных материалов численно характеризуется параметром ломкости Доримуса : сильные материалы имеют RD < 2, в то время как ломкие материалы имеют .

Вязкость аморфных материалов весьма точно аппроксимируется двуэкспоненциальным уравнением:

с постоянными A1, A2, B, C и D, связанными с термодинамическими параметрами соединительных связей аморфных материалов.

В узких температурных интервалах недалеко от температуры стеклования Tg это уравнение аппроксимируется формулами типа VTF или сжатыми экспонентами Кольрауша.

Вязкость

Если температура существенно ниже температуры стеклования T < Tg, двуэкспоненциальное уравнение вязкости сводится к уравнению типа Аррениуса

с высокой энергией активации QH = Hd + Hm, где Hd — энтальпия разрыва соединительных связей, то есть создания конфигуронов, а Hm — энтальпия их движения. Это связано с тем, что при T < Tg аморфные материалы находятся в стеклообразном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей неразрушенными.

При T > > Tg двуэкспоненциальное уравнение вязкости также сводится к уравнению типа Аррениуса

но с низкой энергией активации QL = Hm. Это связано с тем, что при аморфные материалы находятся в расправленном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей разрушенными, что облегчает текучесть материала.

Сила вязкого трения

Сила вязкого трения пропорциональна скорости относительного движения V тел, пропорциональна площади S и обратно пропорциональна расстоянию между плоскостями h.

Коэффициент пропорциональности, зависящий от сорта жидкости или газа, называют коэффициентом динамической вязкости. Самое важное в характере сил вязкого трения то, что тела придут в движение при наличии сколь угодно малой силы, то есть не существует трения покоя. Это отличает вязкое трение от сухого.

Примечания

  1. Я. И. Френкель. Кинетическая теория жидкостей. Ленинград, Наука, 1975.

См. также

Ссылки

  • Аринштейн А., Сравнительный вискозиметр Жуковского Квант, № 9, 1983.
  • Измерение вязкости нефтепродуктов — обзор методов и единиц измерения вязкости.
  • R.H. Doremus. J. Appl. Phys., 92, 7619-7629 (2002).
  • M.I. Ojovan, W.E. Lee. J. Appl. Phys., 95, 3803-3810 (2004).
  • M.I. Ojovan, K.P. Travis, R.J. Hand. J. Phys.: Condensed Matter, 19, 415107 (2007).
  • Булкин П. С. Попова И. И.,Общий физический практикум. Молекулярная физика
  • Статья в энциклопедии Химик.ру

Литература

  • Я. И. Френкель. Кинетическая теория жидкостей. — Л.: «Наука», 1975.

Wikimedia Foundation. 2010.

Кинематическая и динамическая вязкости масел

    Вязкость нефтепродуктов имеет большое практическое значение. От вязкости масла зависит ряд эксплуатационных свойств износ трущихся деталей, отвод тепла от них и расход масла. С повышением температуры вязкость уменьшается и сильно возрастает при ее понижении. и изменения численно характеризуются индексом вязкости, представляющим собой температурный коэффициент вязкости. По индексу вязкости оценивают пригодность масел для данных условий работы механизмов. Для определения индекса вязкости сопоставляют вязкость масла при различных температурах, обычно при 50 и 100°. Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем выше индекс. Различают три вида вязкости динамическую, кинематическую и относительную. [c.158]
    Масло Кинематическая вязкость (в сст) при температуре Динамическая вязкость (в пз) при температуре  [c.410]

    Обычно в качестве жидкости с известным значением динамической вязкости принимают воду. Для масел относительную вязкость, измеренную иным образом, называют условной вязкостью. Условная вязкость — величина, показывающая, во сколько раз время истечения масла из вискозиметра (прибора для определения вязкости жидкостей) при температуре испытания больше времени истечения дистиллированной воды при 20 °С. Для перевода значений кинематической вязкости в условную, выраженную в градусах, используют специальные таблицы. [c.662]

    Кинематическая вязкость представляет собой отношение динамической вязкости масла при данной температуре к его плотности (при той же температуре). [c.9]

    Кинематическая вязкость (отношение динамической вязкости масла и его плотности при температуре определения) при 50° С и сантистоксах в пределах. ……….. 65—69 [c.393]

    Во втором случае испытывают на приборе жидкость (масло) с известной вязкостью. Вязкость масла при 20° С определяется по ГОСТ 33—82, а плотность — по ГОСТ 3900—47. Пересчет кинематической вязкости в динамическую проводят по уравнению п = 1000 (Па-с). При 20° С для тарировки рекомендуется использовать авиационное масло (ГОСТ 21743—46) вязкостью при 20° С порядка 1,5—2,0 Па-с. Допускается использовать и другие жидкости, подчиняющиеся при температуре испытания закону Ньютона, с вязкостью при этой температуре не менее 1,2 Па-с. [c.239]

    Наименование масла Кинематическая вязкость, сст, при температуре. С Динамическая вязкость, пз, при температуре, °С  [c.39]

    Способ калибровки по воде и минеральным маслам широко применяют в СССР для калибровки вискозиметров, используемых при определении кинематической и динамической вязкостей. [c.288]

    Вязкость масла характеризуется силами внутреннего трения между частицами (молекулами) при их перемещении. Различают кинематическую и условную вязкость масла. Кинематической вязкостью называется отношение динамической вязкости к плотности жидкости, измеряется она в сантистоксах (сСт). Условная вязкость измеряется отвлеченным числом, полученным из отношения продолжи- [c.133]

    В научно-исследовательских работах определяют также динамическую вязкость в пуазах (пз). В практике единственным маслом, для которого наряду с кинематической вязкостью требуется определять и динамическую вязкость, причем при низких температурах (до —50° С), является осевое масло марки С, предназначенное для смазки шеек осей колесных пар на железнодорожном транспорте в условиях особо холодных районов. [c.181]

    Для осуществления надежности пуска требования к вязкостно-температурным свойствам масел регламентированы соответствующим стандартом. В соответствии с ним вязкость масел для карбюраторных двигателей должна быть при 100°С не менее 6,0 мм2/с (кинематическая), а при -40°С не более 170 Па-с (динамическая). При этих же условиях масла для дизелей должны иметь вязкость не менее 8,0 мм /с и не более 220 Па-с соответственно. Чем меньше вязкость масла при заданной (отрицательной) температуре, тем, следовательно, при более низких температурах можно достичь требуемого числа оборотов коленчатого вала и при более низкой температуре обеспечить пуск двигателя. [c.229]

    Как видно из табл. 9, низкозастывающие масла средней и особенно высокой вязкости обладают невысокими индексами вязкости. В связи с этим исследовалось влияние добавления вязкостной нрисадки на вязкостно-темнературные свойства полученных масел. Полученные данные (см. рис. 3) указывают на высокую приемистость масел к добавляемой присадке в исследованных концентрациях (до 0,8%), что повышает индекс вязкости масел до 130-140 пунктов. По уровню динамической вязкости при минус 25°С (4471 сПз) и кинематической вязкости при 100°С (11,2 мм /с) образец депарафинированного масла из средневязкого рафината с содержанием присадки 0,8% соответствует классу 8АЕ 10 /30. [c.16]

    В качестве практического предложения необходимо поставить перед всеми нашими научными и практическими работниками задачу перехода на определение и выражение вязкости смазочных масел только в абсолютных единицах в сантистоксах (кинематическая вязкость) и пуазах (динамическая вязкость). Это нужно также проводить и в нашей технической литературе. Всесоюзный комитет стандартов будет, при утверждении ГОСТ на смазочные масла, абсолютную вязкость которых можно определять стандартным методом, устанавливать нормы вязкости только в абсолютных единицах. Задачей наших научно исследовательских институтов и лабораторий является проверка предложенных методов определения динамической вязкости. На основании результатов этой проверки необходимо дать Всесоюзному комитету стандартов предложения о стандартизации метода, наиболее приемлемого для широкого практического внедрения. [c.191]

    Кинематическая вязкость масла при сСт Динамическая вязкость, кгс с/м Безразмерный коэффициент нагружен-ности подшипника Относительный эксцентриситет е/б Минимальная толщина смазочного слоя, мм (мкм) [c.154]


    Кинематическая вязкость представляет собой отношение динамической вязкости данной жидкости, к ее плотности при температуре определения. В стандартах и технических условиях на масла кинематическая вязкость выражается в сСт. В Международной системе единиц (СИ) разм )ность кинематической вязкости в м /с (1 Ст = 10  [c.6]

    Как ясно из вышеизложенного, с помощью капиллярного вискозиметра Оствальда непосредственно определяется кинематическая вязкость V масла, откуда, зная удельный вес В масла, по формуле 71= В легко вычисляется динамическая вязкость. [c.34]

    Определение кинематической вязкости обязательно для таких товарных нефтепродуктов, как дизельные топлива и смазочные масла (ньютоновские жидкости). Для определения динамической вязкости жидких нефтепродуктов, имеющих вязкость от 1 до 6-10 Па-с, применяют автоматический капиллярный вискозиметр (ГОСТ 7163—84). Динамическую вязкость природных битумов, тяжелых нефтей и нефтепродуктов (неньютоновские жидкости) определяют в ротационных вискозиметрах. [c.56]

    Разнообразие кинематических и динамических характеристик, свойственных различным узлам трения в двигателе, а главным образом широкий диапазон температур, в условиях которых работают отдельные узлы, заставляют предъявлять специальные требования к вязкости масла, так как от нее зависит способность масла снижать трение и предотвращать заедание и износ. [c.364]

    Вязкость масла выражается в единицах динамической вязкости — пуазах кг/сек/м ), кинематической вязкости V — стоксах (м /сек) или в единицах относительной вязкости Е° — градусах Энглера. Между единицами вязкости существуют следующие зависимости  [c.336]

    Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Понятиями динамической и кинематической вязкости пользуются обычно при гидродинамических расчетах, например при определении сопротивления трубопроводов. При выборе сма-30ЧНЫ.Х масел для узлов трения пользуются обычно понятием условной вязкости. Условная вязкость — отвлеченное число, выражающее отношение времени истечения 200 см испытуемого масла, помещенного в вискозиметр типа ВУ (Энглера) при температуре испытания (50 или 100° С) ко времени истечения такого же объема дистиллированной воды при температуре 20° С. Условную вязкость, обозначавшуюся ранее градусами Энглера (°Е), выражают теперь в градусах ВУ50 или БУюо (индекс обозначает температуру испытания). На рис. УКМ дан график перевода вязкостей, выраженных в различных единицах. При выборе масла следует принимать во внимание, что при повышении температуры вязкость масла уменьшается. [c.228]

    Задание 2. Определение вязкости масла в вискозиметре Пинкевича. Вязкость (пли внутреннее трение) — это свойство жидкостей оказывать сопротивление при перемещении одной части жидкости относительно другой. Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Первые две вязкости являются абсолютными вязкостями последняя, условная ВЯЗКОСТЬ, является отвлеченным числом, представляющим собой отношение времени истечения при определенных температурных условиях, определенного количества исследуемого продукта ко времени истечения такого же количества эталонной жидкости (воды) в тех же условиях. Измерение условной вязкости производят в капиллярном вискозиметре Пинкевича или в вискозиметре Энглера. Вискозиметр Пинкевича (рис. 6) являет- [c.98]

    Для машин и оборудования, эксплуатируемых в северных районах, требуются масла с низкой температурой застывания, пологой вязкостно-температурной кривой и другими высокими эксплуатационными свойствами [1]. В ГОСТ 14892—69 на изделия в северном исполнении предусматривается разработка и применение нового дизельного масла М-8В с кинематической вязкостью не менее 8-10 м /с при 100 °С, динамической вязкостью при —40°С не более 22 Па-с, температурой застывания не выше —45 °С и температурой вспышки не ниже 170 °С. [c.9]

    Одна из основных характеристик масла — кинематическая вязкость. Ранее (см. 2) приводились понятия динамической вязкости. Кинематическая вязкость представляет собой отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре. [c.35]

    Содержание присадок в масле ИВ Кинематическая вязкость при 100 С, мм 2/с Динамическая вязкость при —17,8 С, Па-с Изменение кинематической вязкости при 50 С после деструкции, % от исходной [c.63]

    Чем меньще вязкость масла, тем лучше его теплоотводящие свойства. Вязкость в свою очередь зависит от размера и структуры молекул углеводородов, составляющих масло. Различается динамическая вязкость j,, которая выражает силы, действующие между двумя слоями жидкости (1 сП=10 3 кг-м/с), и кинематическая вязкость V, представляющая собой отношение динамической вязкости жидкости при данной температуре к ее плотности при той же температуре. [c.45]

    Определение вязкости. Вязкость — очень важное свойство нефтепродуктов, особенно смазочных масел, так как характеризует их эксплуатационные свойства. От вязкости данного масла зависит способность его обеспечить замену сухого трения жидкостным при температуре, характерной для данного узла трения. Вязкостью, или внутренним трением, называется свойство жидкости сопротивляться взаимному перемещению ее частиц под влиянием действующих на них сил. Различают динамическую, кинематическую и относительную (условную) вязкости. Динамической вязкостью называется свойство жидкостей и газов, характеризующее их сопротивляемость скольжению или сдвигу. За единицу динамической вязкости принимают сопротивленце, которое оказывает жидкость при относительном перемещении двух ее слоев площадью 1 см , отстоящих друг от друга на 1 см, под влиянием внешней силы в 1 дин, при скорости перемещения 1 см/сек л — динамическая вязкость (или коэффициент динамической вязкости) в системе единиц СИ имеет размерность (н-сек/м ). [c.325]

    Часто для характеристики нефтепродуктов и, например, масел пользуются не динамической вязкостью, а ее отношением к плотности р. Отношение 11/р называется кинематической вязкостью и обозначается греческой буквой V. Единица измерения кинематической вязкости в международной системе (СИ) выражается в м /с. Поскольку плотность нефтяных масел составляет порядка 900 кг/м кинематическая вязкость масла, имеющего, например, вязкость 4510 Па-с (соответствует летнему осевому маслу при температуре 50 °С), будет составлять [c.20]

    V — кинематическая вязкость, равная отношению динамической вязкости к плотности масла. [c.64]

    В стандартах или технических условиях на масла в качестве основного показателя приводятся нормы на вязкость, выраженные в единицах кинематической вязкости, реже в единицах динамической вязкости, а иногда в единицах условной вязкости. [c.9]

    В научно-исследовательских работах определяют также динамическую вязкость в пуазах (П) или — в системе СИ — в Па/с (1 П = 0,1 Па-с). В практике единственным маслом, для которого наряду с кинематической вязкостью требуется определять и динамическую вязкость, причем при низких температурах (до —50 °С), является осевое масло марки С, предназначенное для смазки шеек осей колесных пар па железнодорожном транспорте в условиях особо холодных районов. Определяют динамическую вязкость в капиллярном или ротационном вискозиметре по ГОСТ 1929—51. [c.186]

    В последней Международной классификации моторных масел SAE J300 от декабря 1995 г. для зимних масел установлены максимальные значения динамической вязкости при низких температурах и минимальные значения кинематической вязкости при 100 °С. Для летпих масел установлены пределы кинематической вязкости при 100 °С и минимальные значения динамической вязкости при 150 °С и скорости сдвига 10 с . Каждый класс зимнего или всесезонного масла характеризуется двумя значениями динамической вязкости при температуре, отличающейся на 10 °С. Первое из них дает потребителю информацию о предельной температуре масла, при которой возможно проворачивание двигателя стартером, второе — о предельной температуре, при которой масляный насос будет прокачивать масло под давлением в процессе холодного пуска. Предельная температура прокачиваемости обязательно ниже, чтобы при холодном пуске избежать сухого трения в узлах, смазываемых под давлением. [c.39]

    Нами совместно с Н. Г. Пучковым [17] было обнаружено, что для растворов полиизобутиленов в маслах постоянная уравнения (IV, 29) или точнее варианта, в котором динамическая вязкость заменена кинематической, представляет собой линейную функцию молекулярного веса полимера [c.152]

    Масло Вязкость динамическая, Па-с Вязкость кинематическая, мм /с  [c.230]

    SAE 75W (т.е. при температуре -40 °С динамическая вязкость масла не превышает 150 Па с), а при положительной температуре кинематическая вязкость соответствует вязкости класса SAE-90 (т.е. при 100 С кинематическая вязкость находится в пределах 13,5-24 мм7с). [c.530]

    Так как трансмиссионные масла часто одновременно удовлетворяют вьюоко- и низкотемпературным требованиям и являются всесезонными для определенной климатической зоны, то они имеют двойное обозначение. Например, всесезонное масло для средней климатической зоны класса вязкости SAE 80W-90 должно удовлетворять низкотемпературным требованиям для масла SAE 80W (т.е. при температуре -26°С динамическая вязкость масла не должна превышать 150000 сПз) и высокотемпературным для масла SAE 90 (т.е. при 100°С кинематическая вязкость масла должна находиться в пределах 13,5-24 мм%). [c.375]

    В странах СЭВ классификация моторных масел по вязкости и эксплуатационным свойствам часто проводится в соответствии с SAE или РС 2976—71. Зимние сорта масел маркируются буквой W , а всесезонные —двойным номером или дробью. Вначале ставят цифры 4 или 6 , характеризующие соответственно кинематическую или динамическую вязкость масла при —18 °С. Буквами А, В, С, D, Е отмечается принадлежность масла к определенной группе по эксплуатационным свойствам. Испытания моторных масел проводятся по методам, получивщим международное признание, или по национальным методам с использованием эталонных масел. [c.96]

    Вязкость базового масла оказывает существенное влияние на динамическую вязкость цри отрицательных температурах моторного масла, загущенного полимерной добавкой ОПШ-15 (табл. 2). Для моторных масел для двигателей современных автомобилей динашгаеская вязкость не должна превышать значения 3500 мПа/с при -15°С (-20°С). Как видно из результатов, приведенных в табл. 2, моторное масло иа основе базового масла с кинематической вязкостью 7,0 сСт/с цри Ю0 С (образец масла А-2) по данному показателю не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к современгшм моторным маслам. Масла на основе менее вязкого базового масла (образцы к-А, к-5, к-6) с полимерной добавкой ОШИ-К по своим основным вязкостно-гемпе- [c.99]

    Это соотиопхенпе достаточно точно выдеря ивается в 1 нтервале температур 40—120″ Ц, еслн взять достаточно удаленные друг от друга температ фы (разность температур 40—60°) и измерять вязкости в абсолютных единицах (динамическую или кинематическую вязкости). Если выбрать одну из температл рных кривых вязкости, нанример кривую I, раз навсегда за стандартную, то с ней можно сопоставить температурные кривые испытуемых масел, получая указанные выше соотношения разностей температур. Тогда эти соотношения разностей температур будут представлять собою величины постоянные для одного и того же испытуемого масла и характери- [c.268]

    Мы подошли, наконец, к весьма любопытному результату, что динамическое подобие (для данного примера подобие центральных воронок) не может быть достигнуто в случае использования в обоих сосудах одной и той же жидкости. Предпочтительно, чтобы в меньшем сосуде применялась менее вязкая жидкость. При линейных размерах малого аппарата, составляющих половину соответствующих размеров большого аппарата, кинематическая вязкость в нем должна отвечать значению кинематической вязкости масла в большом аппарате, 5Гмноженному на 1//8. [c.108]

    С 1979 г. в США по SAE J-300d пределы кинематической вязкости при 100 °С (вместо 98,9 °С) для летних масел указываются условными цифрами (20, 30, 40, 50), а для зимних — условными цифрами и буквой W . Цифры обозначают максимальную динамическую вязкость при —18 °С (вместо —17,8°С), определенную вискозиметром S, и минимальную кинематическую вязкость при 100 °С. Всесезонные масла маркируются двойным номером. Например, масло марки SAE 10W30 имеет вязкость при —18°С, соответствующую SAE 10W, а при 100°С — SAE30. [c.96]


Вязкость. Таблицы значений абсолютной вязкости. Пояснения.


Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Вязкость, Число Рейнольдса (Re). Гидравлический диаметр. Ламинарный и турбулентный потоки.  / / Вязкость. Таблицы значений абсолютной вязкости. Пояснения.
Вязкость. Таблицы значений вязкости. Пояснения. Абсолютная и кинематическая вязкость.

Кинематическая вязкость — мера потока имеющей сопротивление жидкости под влиянием силы тяжести. Когда две жидкости равного объема помещены в идентичные капиллярные вискозиметры и двигаются самотеком, вязкой жидкости требуется больше времени для протекания через капилляр. Если одной жидкости требуется для вытекания 200 секунд,а другой — 400 секунд, вторая жидкость в два раза более вязкая, чем первая по шкале кинематической вязкости.

Размерность кинематической вязкости — L2/T, где L — длина, и T — время. Обычно используется сантистокс (cSt). ЕДИНИЦА СИ кинематической вязкости — mm2/s, что равно 1 cSt.

Абсолютная вязкость, иногда называемая динамической или простой вязкостью, является произведением кинематической вязкости и плотности жидкости:

Абсолютная вязкость = Кинематическая вязкость * Плотность

Абсолютная вязкость выражается в сантипуазах (сПуаз). ЕДИНИЦА СИ абсолютной вязкости — миллипаскаль-секунда (mPa-s), где 1 сПуаз = 1 mPa-s.

Вязкость газов при атмосферном давлении:
η, 10 -6 Па· с 150 К 200 К 250 К 300 К 400 К
Азот 10.0 12.9 15.5 17.9 22.1
Аммиак 6.89 8.53 10.3 13.9
Аргон 12.3 16.0 19.5 22.7 28.5
Ацетилен 10.3 13.5
Бромметан 13.2 15.8 20.2
Водород 5.57 6.78 7.90 8.94 10.9
Водяной пар 9.13 13.2
Воздух 10.3 13.2 16.0 18.5 23.0
Гелий 12.3 15.0 17.5 19.9 24.3
Кислород 11.3 14.6 17.8 20.7 25.9
Метан 7.76 9.53 11.2 14.2
Неон 19.4 23.9 28.0 31.7 38.4
Оксид азота (II) 10.5 13.6 16.6 19.3 24.1
Оксид углерода (II) 9.84 12.7 15.4 17.8 22.1
Оксид углерода (IV) 10.2 12.6 15.0 19.5
Пропан 7.1 8.3 9.5
Этан 6.43 7.96 9.45 12.2
Этилен 7.1 8.8 10.4 13.5
Вязкость жидкостей при атмосферном давлении:

η, 10 -3 Па· с

0°C 20°C 50°C 70°C 100°C
Ацетон = 0.32 0.25 = =
Бензин 0.73 0.52 0.37 0.26 0.22
Бензол = 0.65 0.44 0.35 =
Вода 1.80 1.01 0.55 0.41 0.28
Глицерин 12100 1480 180 59 13
Керосин 2.2 1.5 0.95 0.75 0.54
Кислота уксусная = 1.2 0.62 0.50 0.38
Масло касторовое = 987 129 49 =
Пентан 0.28 0.24 = = =
Ртуть = 1.54 1.40 = 1.24
Спирт метиловый 0.82 0.58 0.4 0.3 0.2
Спирт этиловый (96%) 1.8 1.2 0.7 0.5 0.3
Толуол = 0.61 0.45 0.37 0.29
Вязкость расплавов:
  t°, °C η, 10 -3 Па· с
Алюминий 700 2.90
Висмут 305 1.65
Калий 100 0.46
Натрий 105 0.69
Олово 240 1.91
Свинец 440 2.11
Цинк 430 3.3
Бромид ртути 250 3.0
Бромид свинца 380 10.2
Бромид серебра 610 1.86
Гидроксид калия 400 2.3
Гидроксид натрия 350 4.0
Хлорид калия 790 1.4
Хлорид натрия 320 2.83
Хлорид серебра 600 1.61
Вязкость воды:
t°, °C η, 10 -6 Па· с
0 1797
10 1307
20 1004
30 803
40 655
50 551
60 470
70 407
80 357
90 317
100 284
110 256
120 232
130 212
140 196
150 184

 

Динамическая вязкость воздуха:

η, 10 -6 Па· с

температура воздуха

давление 0°C 25°C 100°C
1 атм 17.20 18.37 21.80
20 атм 17.53 18.65 22.02
50 атм 18.15 19.22 22.40
100 атм 19.70 20.60 23.35
200 атм 23.70 23.95 25.30



Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.
TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Новости

Технология измерения вязкости.  
Решения Emerson Micro Motion.

14.07.2017

Вязкость среды – это одна из физических величин, которая имеет большое практическое применение. В лабораторных исследованиях, промышленности, медицине и других сферах деятельности – понятие внутреннего трения слоев среды фигурирует очень часто. В качестве примера: работа простейшего лабораторного оборудования может зависеть от степени вязкости среды, которая используется для исследований; управление нагревателями с использованием жидкого топлива; контроль процессов смешения и транспортировки разных продуктов в продуктопроводах —  все эти процессы и множество других требуют точных и надежных средств контроля вязкости.

Под вязкостью понимают способность жидкости оказывать сопротивление перемещению одной ее части относительно другой под действием внешней силы. Суть этого понятия заключается в появлении силы трения между различными слоями внутри жидкости при их относительном движении.

Вязкость является важнейшей физико-химической характеристикой многих веществ. Значение ее учитывают при проектировании и эксплуатации трубопроводов и аппаратов, в которых происходит движение (например, если они служат для перекачивания) жидкой или газообразной среды. Это могут быть нефть, газ или продукты их переработки, расплавленные шлаки либо стекло и прочее. Вязкость является показателем качества многих продуктов и часто характеризует степень их готовности при переработке сырья, транспортировке и применении, так как она напрямую зависит от структуры вещества и показывает физико-химическое состояния материала и изменения, происходящие в технологическом процессе.

 

Различают понятия «динамическая вязкость жидкости» и «кинематическая вязкость». Кинематическая вязкость равна отношению динамической вязкости к плотности среды и дает понятие о вязкости среды в определенных условиях — под действием силы тяжести.

Часто для оценки величины сопротивления деформации или истечения используют не динамическую, а кинематическую вязкость, единицы измерения которой в системе СИ выражаются в квадратных метрах за секунду. Кинематическая вязкость (обозначается ν) есть отношение вязкости динамической (µ) к плотности среды (ρ): v = µ / ρ.

Динамическая и кинематическая вязкость.

Fтр — сила трения, возникающая между слоями жидкости (газа) при их относительном сдвиге

µ — коэффициент динамической вязкости

S — площадь соприкосновения слоев

dV/dn — градиент скорости в направлении нормали к движущимся слоям

v — коэффициент кинематической вязкости

ρ — плотность жидкости (газа)

 

 

Вискозиметр камертонного типа FVM Micro Motion — новая разработка датчика погружного типа для измерения вязкости. FVM (предыдущее поколение — 7827/29) — это промышленный многопараметрический датчик, разработанный для процессов, требующих непрерывного оперативного измерения динамической вязкости в трубопроводах или емкостях.

Дополнительно к динамической вязкости, чувствительный элемент одновременно измеряет плотность, позволяя точно определить и кинематическую вязкость.

Принцип действия преобразователей вязкости FVM Micro Motion основан на зависимости параметров колебаний резонансного контура сенсора преобразователя (металлического виброэлемента типа вилки) от вязкости измеряемой жидкости.

Зубцы вибрирующей вилки погружаются в рабочую жидкость, и их естественная частота вибрации изменяется вместе с изменением плотности. На частоту вибрации вилки-камертона также оказывает воздействие вязкость жидкости. Колебания виброэлемента поддерживаются с помощью пьезоэлементов, управляемых электроникой прибора. Период времени и частота вибрации преобразуются в точные показания плотности и вязкости с помощью калибровочных коэффициентов измерителя.

Вискозиметр FVM Micro Motion выпускается с инновационным электронным блоком, который характеризуется гибким подходом к организации связи по различным протоколам, и может предварительно конфигурироваться на заводе в соответствии со специальным приложением пользователя, снижая затраты на системную интеграцию и установку.

Встроенные средства самодиагностики позволяют контролировать актуальность показаний прибора в реальном времени. Конструктивная унификация датчика FVM также упрощает замену вискозиметров предыдущего поколения Micro Motion (серии 7827/7829).

 

Подтвержденная многолетней практикой технология измерения вязкости в сочетании с новым унифицированным блоком электроники следующего поколения позволяет успешно интегрировать преобразователи вязкости в современные системы управления технологическими процессами.

РАЗНИЦА МЕЖДУ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТЬЮ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА

Кинематическая и динамическая вязкость  Динамическая вязкость и кинематическая вязкость — два важных понятия, обсуждаемых в гидродинамике. Эти две концепции имеют множество приложений в таких областя

Кинематическая и динамическая вязкость
 

Динамическая вязкость и кинематическая вязкость — два важных понятия, обсуждаемых в гидродинамике. Эти две концепции имеют множество приложений в таких областях, как гидродинамика, механика жидкости, аэродинамика, химия и даже медицина. Хорошее понимание концепций динамической вязкости и кинематической вязкости необходимо, чтобы преуспеть в вышеуказанных областях. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое динамическая вязкость и кинематическая вязкость, их определения, применения динамической и кинематической вязкости, сходства и, наконец, различия между кинематической вязкостью и динамической вязкостью.

Что такое динамическая вязкость?

Чтобы понять концепцию динамической вязкости, требуется общее представление о поле вязкости. Вязкость определяется как мера сопротивления жидкости, которая деформируется, либо напряжением сдвига, либо напряжением растяжения. Говоря более общими словами, вязкость — это «внутреннее трение» жидкости. Это также называется толщиной жидкости. Вязкость — это просто трение между двумя слоями жидкости, когда эти два слоя движутся относительно друг друга. Сэр Исаак Ньютон был пионером в области механики жидкостей.Он предположил, что для ньютоновской жидкости напряжение сдвига между слоями пропорционально градиенту скорости в направлении, перпендикулярном слоям. Используемая здесь константа пропорциональности (коэффициент пропорциональности) — это вязкость жидкости. Вязкость обычно обозначается греческой буквой «µ». Вязкость жидкости можно измерить с помощью вискозиметров и реометров. Единица вязкости — паскаль-секунды (или Нм-2с). В системе cgs для измерения вязкости используется единица «Пуаз», названная в честь Жана Луи Мари Пуазейля. Динамическая вязкость также известна как абсолютная вязкость. Динамическая вязкость — это стандартное измерение вязкости, используемое в большинстве расчетов. Это обозначается либо µ, либо ɳ. Единица измерения динамической вязкости в системе СИ — паскаль-секунды. Если жидкость с вязкостью 1 Паскаль-секунда помещается между двумя пластинами, и одна пластина толкается в сторону с напряжением сдвига 1 Паскаль, она перемещается на расстояние, равное толщине слоя между пластинами, за 1 секунду.

Что такое кинематическая вязкость?

В некоторых случаях сила инерции жидкости также важна для измерения вязкости. Сила инерции жидкости зависит от плотности жидкости. Поэтому для облегчения таких расчетов определен новый термин, называемый кинематической вязкостью. Кинематическая вязкость определяется как отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Кинематическая вязкость обозначается термином ν (греческая буква ню). Кинематическая вязкость выражается в метрах в квадрате, разделенных на секунды. Единица «сток» также используется для измерения кинематической вязкости.

В чем разница между кинематической вязкостью и динамической вязкостью?

• Динамическая вязкость не зависит от плотности жидкости, но кинематическая вязкость зависит от плотности жидкости.

• Кинематическая вязкость равна динамической вязкости, деленной на плотность жидкости.

В чем разница между динамической и кинематической вязкостью?

Вязкость — это фундаментальное свойство материала при изучении потока жидкости для любого приложения. Два наиболее распространенных типа вязкости — динамическая и кинематическая. Связь между этими двумя свойствами довольно проста.

Динамическая вязкость (также известная как абсолютная вязкость) — это измерение внутреннего сопротивления жидкости потоку, в то время как кинематическая вязкость относится к отношению динамической вязкости к плотности.Основываясь на приведенном выше выражении, две жидкости с одинаковой динамической вязкостью могут иметь очень разные кинематические вязкости в зависимости от плотности и наоборот. В результате понять физический смысл этих двух свойств материала не всегда так просто.

Проще говоря, динамическая вязкость дает вам информацию о силе, необходимой, чтобы заставить жидкость течь с определенной скоростью, в то время как кинематическая вязкость показывает, насколько быстро жидкость движется при приложении определенной силы.

Внутреннее сопротивление жидкости потоку (динамическая вязкость) означает, что существует сила, участвующая в вытеснении жидкости.Эта сила ( F ) пропорциональна:

1) Скорость сдвига ( SR )

2) Площадь ( A )

3) Динамическая вязкость ( η)

F = η A × SR

В приведенном выше выражении (закон вязкости Ньютона) динамическая вязкость работает как константа пропорциональности между напряжением F / A и скоростью деформации или скоростью сдвига.Альтернативный способ думать о кинематической вязкости — это понять, что она имеет единицы коэффициента диффузии [см 2 / с]. По этой причине кинематическую вязкость иногда называют коэффициентом диффузии импульса по аналогии с коэффициентами теплопроводности и массой. В этом смысле динамическая вязкость является более фундаментальным свойством, а кинематическая вязкость — производным.

Исторически сложилось так, что в методах измерения вязкости использовалась кинематическая вязкость, поскольку она не связана с измерением силы. В большинстве «кинематических» вискозиметров поток жидкости движется под действием силы тяжести ( г ).Эти методы (капиллярные трубки, воронки…) просто измеряют время, которое требуется жидкости, чтобы пройти через заданную геометрию. Более совершенные вискозиметры полагаются на измерение напряжения сдвига при заданной скорости сдвига. Это позволяет гораздо более полно характеризовать отпечаток вязкости (т.е. вязкость в зависимости от скорости сдвига) сложных неньютоновских жидкостей.

Еще одно различие между этими двумя объектами недвижимости — это уникальность их единиц. Единицы динамической вязкости — это хорошо известные мПа-с в единицах СИ или эквивалентный сП ( сантипуаз ) в СГС.С другой стороны, наиболее распространенными кинематическими единицами измерения вязкости являются см 2 / с в единицах СИ и сСт ( сантистоксов ) в сантиметрах углерода, но она также измеряется в ряде произвольных единиц в зависимости от отрасли или области применения. Так обстоит дело с Saybolt Universal Seconds (SUS) в нефтяной промышленности, где время, необходимое для протекания 60 см 3 жидкости через калиброванную трубку при 38 ° C, используется в качестве измерения вязкости. Другой пример — использование «чашек» для измерения времени, которое требуется данному образцу, чтобы пройти через воронку заданной геометрии.Эти методы часто используются в качестве индексаторов вязкости, поскольку они не идеальны для получения согласованных результатов, которые можно использовать в разных лабораториях.

Итак, какой из них использовать? Если вас интересует взаимодействие между молекулами, которое можно интерпретировать с точки зрения механического напряжения, то более подходящей является динамическая вязкость. Динамическая вязкость позволит вам установить, например, влияние изменений состава в отношении молекулярного взаимодействия и вязкости.Напротив, кинематическая вязкость была стандартом в нефтяной промышленности из-за простоты кинематических вискозиметров. По этой причине кинематическая вязкость более удобна, когда интерес представляет движение жидкости и поле скоростей, поскольку она несет информацию о распространении движения за счет трения. Технология VROC ® компании RheoSense представляет собой новую парадигму вискозиметрии, позволяя быстро и легко измерять динамическую вязкость, составляющую всего Simply Precise ™.

Динамическая вязкость и кинематическая: в чем разница?

Вязкость — это важнейшая характеристика смазочного материала. Определение вязкости смазочного материала — это сопротивление жидкости течению и сдвигу. Это сопротивление измеряется двумя разными методами. Иногда это может сбивать с толку. В этой статье объясняются различия.

Примерно в 1840 году французский математик Жан Леонар Мари Пуазей провел тесты, в которых участвовал поток крови через маленькие стеклянные пробирки.Пуазейль обнаружил, что разная кровь течет с разной скоростью по стеклянным пробиркам с одинаковой силой.

Это привело его к выводу, что разные жидкости имеют внутреннее трение, которое должно преодолеваться внешней силой, чтобы течь. Это внутреннее трение измеряется силой, необходимой, чтобы заставить его течь, и получило название измерения равновесия. Для облегчения считывания показаний вязкости смазки предпочтительнее сантипуаз (сП). Для этого измерения вязкости используется термин динамический или абсолютный.

Формула для динамической или абсолютной вязкости: 1 сантипуаз (сП) равен 1 миллипаскаль-секунде (мПа-с). Паскаль — это единица силы, как и лошадиные силы. Следовательно, для этого типа измерения вязкости требуется внешнее усилие.

Примерно в то же время, когда Пуаз проводил свои тесты, ирландец по имени сэр Джордж Стоукс сбрасывал частицы в жидкости и измерял, насколько быстро они падают на дно. Он обнаружил, что одна и та же частица тонет с разной скоростью в разных жидкостях.

Стокс предположил, что в жидкости есть внутреннее трение, вызывающее разную скорость падения. Он проверил эту теорию, поместив жидкость в стеклянную трубку и измерив, сколько времени требуется жидкости, чтобы пройти определенное расстояние. Эти испытания привели к закону Стокса и другой форме измерения вязкости. Опять же, сантистоксы (сСт) используются для облегчения считывания. Это измерение вязкости было названо кинематическим.

Формула кинематической вязкости: 1 сантистокс (сСт) равен 1 квадратному миллиметру в секунду ( 2 мм / с).Это скорость потока. Это время, необходимое для прохождения известного количества жидкости на заданном расстоянии. Нет никакой внешней силы, толкающей жидкость. Используется только сила тяжести. Это означает, что вес или плотность жидкости помогают ей течь. Кинематическая вязкость включает в себя плотность жидкости как часть ее измерения.

Таким образом, динамическая вязкость — это мера силы, а кинематическая вязкость — мера скорости. Вот в чем разница. Если разделить кинематическую вязкость на плотность жидкости, получится абсолютная вязкость.Похоже, что Стокс и Пуаз получили один и тот же ответ двумя разными способами.

В чем разница между динамической и кинематической вязкостью?

Вязкость жидкости — важное физическое свойство, которое влияет на поведение жидкости при ее течении. Жидкости с высокой вязкостью более устойчивы к деформации под действием напряжения и менее легко текут, в то время как жидкости с меньшей вязкостью текут легче и менее устойчивы к нагрузкам.Два основных способа измерения вязкости — это динамическая и кинематическая вязкость. Эти меры взаимосвязаны, но имеют разное применение.

Динамическая вязкость, также называемая абсолютной вязкостью, является наиболее часто используемым измерением.Он измеряет сопротивление жидкости течению — другими словами, внутреннее трение жидкости или насколько легко она может деформироваться под действием механического напряжения при данной температуре и давлении. Техническое определение динамической вязкости — это отношение напряжения сдвига к градиенту скорости. Когда сила прикладывается перпендикулярно поверхности жидкости, она деформируется вбок или срезает. Легкость или сложность этой деформации — это динамическая вязкость, которую иногда называют просто вязкостью.

Кинематическая вязкость, напротив, измеряет сопротивление жидкости течению в присутствии силы тяжести.Этот показатель получается путем деления динамической вязкости жидкости на ее плотность. Чем выше вязкость жидкости, тем труднее она будет течь под действием силы тяжести и тем выше будет ее кинематическая вязкость.

Динамическая и кинематическая вязкость выражаются в разных единицах измерения.В Международной системе единиц (СИ) единицами измерения динамической вязкости являются паскаль-секунды. Паскали — это измерение давления — в данном случае напряжения сдвига, приложенного к жидкости, — а секунды измеряют время, необходимое для деформации. Динамическую вязкость также можно измерить с помощью единицы, называемой пуазом, еще одной мерой зависимости давления от времени. Общая единица измерения кинематической вязкости — стоксы, или квадратные сантиметры в секунду, хотя иногда используется единица СИ — квадратные метры в секунду.

Использование этих измерений необходимо для различных реальных приложений. Например, важно составить краску с определенной динамической вязкостью, чтобы гарантировать, что ее можно смешивать и наносить с правильной толщиной.Измерение кинематической вязкости чаще используется в случаях, когда жидкость должна течь по трубе или смазывать механизмы, как в двигателе автомобиля.

Продукты, такие как моторное масло, которые подвергаются различным физическим условиям, должны иметь определенную динамическую и кинематическую вязкость для правильного поведения.Вязкость жидкостей изменяется в зависимости от температуры и давления. Например, в холодную погоду масло густеет и становится более плотным, что затрудняет его текучесть. В этой ситуации важно знать как динамическое, так и кинематическое соотношение вязкости, чтобы предсказать, как масло будет вести себя при различных температурах.

Измерение динамической и кинематической вязкости с помощью резонирующей микропробирки

Abstract
В этой статье исследуется использование резонирующей трубки с микромеханической обработкой для измерения динамической вязкости и плотности жидкости, что позволяет рассчитать кинематическую вязкость.Динамическая вязкость измеряется с помощью демпфирующего эффекта, который жидкость оказывает на движение резонирующей трубы. Гидравлическое демпфирование требует изменения управляющего напряжения для поддержания постоянной амплитуды колебаний. Плотность измеряется по изменению резонансной частоты, вызванному изменением плотности жидкости, а вязкость измеряется путем отслеживания пикового сигнала резонатора. Погрешность измерения динамической вязкости между новым датчиком и эталонами калибровки составляет от 0,006 до 0,15 сП, или 0.От 6 до 8%. Будут обсуждены различные области применения датчика.

Введение
Вязкость часто понимается как трение жидкости, сопротивление потоку или сопротивление жидкости сдвигу, когда жидкость находится в движении. Вязкость жидкости часто представляется как коэффициент, который описывает диффузию количества движения в жидкости. Измерение вязкости использовалось в течение многих десятилетий для контроля и тестирования смазочных материалов, крови, слизи, клея, красок, топлива и других жидкостей [1-5].Измерения вязкости проводились с использованием капиллярной силы, падающих шаров, движущихся лопастей и вибрирующих камертонов. В последние годы было разработано несколько вискозиметров на малых стоячих акустических волнах (ПАВ) и микроэлектромеханических систем (МЭМС) [3-7].

Микрообработанные резонирующие трубки использовались для измерения массового расхода, плотности и химической концентрации [8-11]. На рис. 1 представлена ​​фотография такой микропробирки. В этой статье будет показано, что повторно обновляемую микропробирку можно использовать для измерения как плотности, так и вязкости [12] жидкости.Кинематическая вязкость u (сСт или мм2 / с) жидкости определяется выражением:

v = n / p

, где n — динамическая вязкость (сП или мПа с), а p — плотность (г / см3. ) жидкости.

Плотность жидкости p определяется выражением:

p = 1 / V {(Ks / 4n2f2) — m}

где vV — внутренний объем резонансной трубки, mt — масса трубки, К, — жесткость пружины трубки, а f — резонансная частота трубки. Как видно из приведенного выше выражения, плотность обратно пропорциональна квадрату резонансной частоты.Результаты измерений плотности, выполненных с помощью микропробирки, были опубликованы ранее [8,10,11]. Демпфирование резонатора можно использовать для измерения динамической вязкости. Путем измерения плотности и динамической вязкости можно рассчитать кинематическую вязкость. Возможность измерения этих трех параметров жидкости, а также температуры и массового расхода является уникальной возможностью для одного микрожидкостного чипа.

Рис. 1. — Микрожидкостный чип с резонирующей микропробиркой.

Экспериментальные процедуры
Резонансные микротрубки, используемые в этой статье, используют процесс изготовления MEMS, который использует комбинацию плазменного и влажного травления, фотолитографии, а также соединения пластин для формирования микрожидкостных чипов 110,13].В датчиках, изготовленных с помощью этого процесса, используется вакуумный корпус на уровне микросхемы для уменьшения внешнего демпфирования резонатора. На рис. 1 показана микросхема резонатора микропробирки без крышки. На рис. 2 показан вид сбоку, иллюстрирующий положение резонатора, лежащих под ним металлических электродов, отверстий и вакуумной полости. Силиконовая трубка анодно прикреплена к стеклу (Pyrex). Эта стеклянная пластина имеет металлические электроды, тонкопленочный датчик температуры и направляющие, используемые для передачи электрических сигналов. Два отверстия в нижнем стеклянном чипе пропускают жидкость в силиконовые микропробирки.Трубка приводится в резонанс электростатически, и ее движение определяется емкостным способом с помощью металлических электродов под трубкой и сопутствующих электронных схем, подключенных к микросхеме МЭМС через проводное соединение. На рис. 3 представлена ​​фотография датчика в упаковке. Выходной сигнал резонатора MEMS буферизируется, усиливается и обрабатывается электроникой, показанной на печатной плате на рис. 3.

Liquid Pref (г / см3) nref (cP) vref ( cST)
S3 0.8644 3,531 4,085
N1 0,7267 0,8602 1,184
N2 0,7877 2,087 0,7877 2,087
Таблица 1. — Данные при 25 градусах Цельсия для эталонных стандартов вязкости и плотности. В этом исследовании использовались

сертифицированных NIST калибровочных стандартов плотности / вязкости (с маркировкой 53, N1, N2 и N4), приобретенных у Cannon Instruments Company.В таблице 1 перечислены свойства этих стандартов при 25 ° C. Кроме того, другие жидкости, такие как растворы декстрозы (сахара) в воде, IPA (изопропиловый спирт), метанол и дегазированная деионизированная вода, были сначала испытаны на вискозиметре Brookfield DV-I и плотномере Anton Paar 4500 и / или значения плотности и вязкости. были получены из литературы [14] для чистых жидкостей. Значения плотности и вязкости, полученные с помощью датчика, описанного в этой статье, сравнивались с калибровочными стандартами и данными, полученными с этих других лабораторных приборов.Большинство испытаний проводилось при комнатной температуре, но некоторые образцы охлаждали или нагревали с помощью прикрепленной панели Пельтье.

Рис. 2. — Вид сбоку микросхемы MEMS, показывающий резонирующую трубку над измерительными электродами и вакуумную упаковку на уровне микросхемы.

Рис. 3 — Упакованный датчик вязкости на основе МЭМС.

Результаты
Так же, как внешние молекулы газа могут демпфировать резонатор, жидкость внутри резонирующей трубки может гасить движение. Чтобы экспериментально проверить эту зависимость, пиковая амплитуда или коэффициент усиления резонатора отслеживались для различных жидкостей.На рис. 4 показано, как усиленное усиление, выраженное в виде пикового выходного напряжения сигнала, деленного на управляющее напряжение, приложенное к резонатору, изменялось для различных жидкостей, испытанных при комнатной температуре (25–29 ° C). Система поддерживает постоянное выходное напряжение, поэтому для демпфирования жидкостью требуется увеличение управляющего напряжения. Более вязкие жидкости, такие как стандартные растворы N4 и декстрозы, увлажняют микропробирку резонатора, что приводит к более низкому усилению, чем менее вязкие жидкости, такие как вода и метанол.

Этот тип данных резонатора для нескольких жидкостей использовался для получения выходных данных динамической вязкости для датчика, показанного на рис.3. В таблице 2 приведены экспериментальные данные, взятые для плотности и вязкости, вместе со справочными данными. Так как температура испытания несколько различалась, есть некоторые вариации в справочных данных (14), а также в экспериментальных данных.Значения кинематической вязкости, перечисленные в таблице 2, получены с использованием данных плотности сенсора и динамической вязкости и уравнения ( 1)

Размеры образцов для данных таблицы 2 находились в диапазоне от 92 до 804 показаний на жидкость. Стандартные отклонения плотности варьировались от 0.00003–0,00011 г / см3 и вязкости от 0,014 до 0,025 сП как для экспериментальных данных, так и для справочных данных по изменению температуры испытаний. Обнаружено хорошее соответствие измерений и справочных данных по плотности и динамической вязкости. Погрешность по ссылкам в n составляет от 0,006 до 0,15 сП, или от 0,6 до 8%. Рис. 5 и 6 изображают динамическую вязкость с ошибкой, наблюдаемую с помощью нового измерителя на основе MEMS, по отношению к нескольким различным жидкостям, а затем вязкости в диапазоне 0.Диапазон 5-6 сП.

Рис. 4. — Коэффициент усиления усиленного резонатора при комнатной температуре как функция вязкости для различных жидкостей.

Обсуждение и будущие применения
Обычные вискозиметры [1,2) измеряют только вязкость жидкости. Для расчета кинематической вязкости требуется вторая испытательная система, такая как денситометр или литературные данные по плотности. Кинематическая вязкость является предпочтительным измерением для смазочных материалов и других применений [15). Измеритель, который может одновременно измерять плотность жидкости и динамическую вязкость, а затем вычислять кинематическую вязкость, дает преимущества в областях, в которых кинематическая вязкость является наиболее важной.В будущей работе будет изучен более широкий диапазон вязкости, диапазон 0,5-6 сП, рассмотренный в текущем исследовании, охватывает применение растворителей, внутривенных растворов и лекарств, напитков и легкого топлива. Плотномер, основанный на этой технологии (10j уже нашел применение с более густыми жидкостями. Возможность измерения более высокой вязкости позволит контролировать большее количество нефтехимических продуктов и смазочных материалов с помощью этого нового устройства.

Рис. 5. — График погрешности динамической вязкости для различные образцы протестированы.

1,18
Жидкость T (градусы C) p (г / см3) pref (г / см3) n (cP) nref (cP) v (cST)
S3 9,71-9,73 0,8750 0,8749 5,527 5,576 6,316
N1 15,0-19,8 15,0-19,8
N2 29.4-29,7 0,7837 0,7844 1,747 1,898 2,230
N4 28,4-28,7 0,7854 0,7855 4,0 25,4-25,5 0,9969 0,9969 0,866 0,861 0,868
IPA 25,8-25,9 0,7808 0,7805 1.866 2,026 2,389
Метанол 25,6-25,7 0,7871 0,7871 0,542 0,570 0,688
4,529 4,570 3,901
Dex25% 25,2-25,3 1,1009 1,1003 2,235 2,220 2.030

Рис. 6. — График ошибки динамической вязкости для диапазона измеренных динамических вязкостей.

Измерители концентрации и плотности химических веществ, изготовленные с использованием этих устройств МЭМС, показали себя хорошо работающими при более высоких температурах, 90–150 ° C (10,16 Дж. Также будут предприняты дополнительные работы по расширению диапазона температур для использования вискозиметра МЭМС. Подобно плотности и химической концентрации, вязкость — это параметр жидкости, который не требует тестирования всего потока жидкости.Многие вискозиметры тестируют образцы из партии, что ограничивает их применимость в промышленных и удаленных приложениях. Пакеты с байпасным потоком, уже разработанные для плотностных микросхем MEMS [17], могут быть использованы для контроля вязкости в линейных системах с большим расходом. На рис. 7 показана конструкция блока байпаса для этого датчика. Датчик плотности и кинематической вязкости с высокой температурой, основанный на МЭМС, может найти применение для определения качества масла в автомобилях с большими объемами. Микропробирка, описанная в этой статье, имеет встроенный тонкопленочный датчик температуры и использовалась для изготовления кориолисовых датчиков массового расхода [11].Измерения вязкости проводились при получении данных о массовом расходе с помощью той же резонирующей микропробирки
.

Рис. 7. — Схема в разрезе байпасного блока для микрожидкостного датчика вязкости и плотности.

Выводы
В этой статье рассматривается использование резонансной трубки с микромеханической обработкой для измерения как динамической вязкости, так и плотности жидкости, что позволяет рассчитывать кинематическую вязкость. Динамическая вязкость измеряется с помощью демпфирующего эффекта, который жидкость оказывает на движение резонирующей трубы.Демпфирование требует изменения управляющего напряжения для поддержания постоянной амплитуды колебаний. Плотность измеряется по изменению резонансной частоты, вызванному изменением плотности жидкости. Погрешность измерения динамической вязкости между новым датчиком и эталонами калибровки составляла от 0,006 до 0,15 сП, или от 0,6 до 8%. Обсуждались различные применения датчиков и будущие улучшения для датчика. Возможность измерения этих трех параметров жидкости, а также температуры — уникальная возможность для одного микрожидкостного чипа.

Благодарность
Авторы хотели бы поблагодарить Мичиганскую корпорацию экономического развития (MEDC) за частичную финансовую поддержку этого проекта.

Разница между кинематической и динамической вязкостью

Вязкость определяется как элементарное свойство при изучении потока жидкости для любого применения. Два основных типа вязкости — кинематическая и динамическая. Связь между этими двумя свойствами довольно проста.На первый взгляд это кажется простой концепцией. Но на самом деле есть множество терминов, которые подпадают под это определение. Эти термины определяют его измерение.

Динамическая вязкость, также известная как абсолютная вязкость, оценивает внутреннее сопротивление жидкости течению; напротив, кинематический описывает отношение динамической вязкости к плотности. Две жидкости с одинаковым значением динамической толщины могут иметь разное значение кинематической плотности в зависимости от плотности и наоборот.Однако, чтобы получить более широкие знания о разнице между кинематической и динамической вязкостью, студенты могут следовать табличному представлению различий:

Разница между кинематической вязкостью и динамической вязкостью

Кинематическая вязкость

Динамическая вязкость

Это определяется как коэффициент диффузии количества движения. Если быть точным, он объясняет, насколько быстро жидкость движется при приложении некоторой внешней силы.

Определяется как абсолютная вязкость. Он дает больше информации о силе, необходимой для того, чтобы жидкость текла с определенной скоростью.

Он представляет инерцию, а также вязкую силу жидкости.

Принимая во внимание, что динамическая вязкость представляет собой вязкую силу жидкости

Символ кинематической вязкости — V.

Символ динамической вязкости — μ.

Это отношение динамической вязкости к плотности.

Это отношение напряжения сдвига к деформации сдвига.

Используется, когда преобладают инерция и сила вязкости.

Динамическая сила используется только тогда, когда сила вязкости является доминирующей.

Кинематическая вязкость — более фундаментальное свойство.

Динамическая вязкость является производным свойством.

Единица кинематической вязкости: м2 / с.

Единица динамической вязкости: Нс / м2. быть очищенным. Внутреннее сопротивление потока жидкости предполагает внешнюю силу, прилагаемую к движению жидкости. Эта внешняя сила (F) пропорциональна скорости сдвига (SR), динамической вязкости (η) и площади поверхности (A).

Теперь, когда учащиеся накопили некоторые знания о вязкости и разнице между кинематической и динамической вязкостью, учащиеся должны знать о различных единицах вязкости.

Единица измерения вязкости CGS

Иногда студентов спрашивают о единицах вязкости. Поскольку существует несколько типов плотности, и у каждого есть своя единица измерения, чтобы различать динамическую вязкость и кинематическую вязкость в единицах, учащиеся могут использовать Пуаз (P) в качестве единицы динамической плотности CGS и Стокса (St) в качестве единицы кинематической вязкости CG. .Пуаз (P) явно используется в стандартах ASTM как сантипуаз (сП). Сантистоксы (cST) находят свое применение в различных областях.

Зная единицы плотности, важно научиться вычислять плотность. Ниже поясняются символы и термины, используемые для расчета вязкости.

Расчет вязкости

Плотность жидкости оценивается на основе отношения напряжения сдвига к градиенту ее скорости. Если мы поместим сферу в жидкость, мы можем оценить плотность, используя формулу, приведенную ниже:

Примечание: напряжение сдвига — если направление внешней силы на объект параллельно плоскости объекта, деформация будет происходить вдоль плоскость и давление, которое ощущается на объекте, считаются напряжением сдвига.

Градиент скорости — разница между соседними слоями жидкости

η = вязкость

Δρ = разница плотности жидкости и тестируемой сферы

a = радиус сферы

v = скорость сферы

Вязкость равна измеряется в паскалях в секундах, т. е. Па с. Более того, скорость сфер увеличивается с увеличением плотности жидкости. Однако температура увеличивается с уменьшением плотности жидкости.

Помимо разницы между кинематической и динамической вязкостью, учащиеся могут получить точное представление об определении вязкости и о том, как концепция плотности отличается от кинематической плотности жидкости, учащиеся могут следовать таблице ниже:

Разница между вязкостью и кинематическая вязкость

Вязкость

Кинематическая вязкость

Теория вязкости указывает на борьбу с течением, которое деформируется из-за некоторой внешней силы сдвига.

Кинематическая вязкость — это измерение внутреннего сопротивления жидкости движению под действием силы тяжести.

Формула вязкости: F = µA u / y

F- Сила, A- Площадь каждой пластины, u / y- скорость деформации сдвига, µ- вязкость жидкости.

Формула кинематической вязкости: v = µ / ρ

Где µ- динамическая или абсолютная вязкость, ρ- плотность

Единица измерения вязкости в СИ (Па · с) или кг · м⁻ ¹ · s⁻¹.

Единица кинематической вязкости в СИ — м² / с.

При анализе масла важно следить за вязкостью.

Кинематическая вязкость масла объясняется его сопротивлением потоку и сдвигающей силой под действием силы тяжести

Определение и разница между кинематической и динамической вязкостью подробно обсуждались выше. Чтобы узнать больше о той же теме, а также о других вопросах из физики, можно посетить официальный сайт Веданту.Студенты также могут зарегистрироваться на онлайн-классы, где наши опытные преподаватели и профессионалы помогут им решить образцы заданий для экзамена.

Разница между динамической и кинематической вязкостью

Основное отличие — динамическая вязкость от кинематической

Вязкость очень важна для любого процесса, который зависит от потока жидкости. Обычно указываются два типа вязкости: динамическая и кинематическая. Основное различие между динамической и кинематической вязкостью состоит в том, что динамическая вязкость является мерой того, насколько трудно жидкости течь , тогда как кинематическая вязкость — это динамическая вязкость жидкости, деленная на ее плотность .

Что такое динамическая вязкость

Когда жидкость течет по поверхности, разные слои жидкости создают силы трения между собой, заставляя их течь с разной скоростью. К слою жидкости необходимо приложить силу, чтобы заставить ее течь с постоянной скоростью относительно любого другого слоя. Сила, необходимая для перемещения слоя жидкости таким образом, связана со скоростью, с которой слой жидкости будет двигаться, уравнением:

где — площадь слоя, а — расстояние между слоями.- константа пропорциональности, известная как динамическая вязкость жидкости. В этом смысле вязкость — это мера того, насколько сложно заставить жидкость течь. Обратите внимание, что приведенное выше уравнение действительно только для так называемых ньютоновских жидкостей . Неньютоновские жидкости нельзя описать одним значением вязкости.

Мед более вязкий, чем вода, поэтому его труднее добиться текучести.

Силы между разными слоями создают напряжение сдвига типа , поскольку силы действуют параллельно слоям.По этой причине динамическая вязкость также называется сдвиговой вязкостью . Динамическая вязкость также обозначается как , абсолютная вязкость в остальное время. Единица измерения динамической вязкости в системе СИ — паскаль-секунды (Па · с). Однако наиболее часто используемой единицей измерения вязкости является сантиметров (сП). 1000 сП = 1 Па · с.

Что такое кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость ( ) жидкости — это отношение динамической вязкости жидкости к ее плотности:

Единица измерения кинематической вязкости в системе СИ: м 2 с -1 .Однако более часто используемой единицей измерения кинематической вязкости является сантистоксов (сСт). 10 6 сСт = 1 м 2 с -1 . Обратите внимание, поскольку вязкость зависит от температуры (вязкость уменьшается с увеличением температуры в жидкостях, тогда как вязкость уменьшается , когда температура газа увеличивается). При указании вязкости вещества следует указывать температуру.

Разница между динамической и кинематической вязкостью

Вовлечение плотности

Как динамическая, так и кинематическая вязкость измеряют, насколько трудно текучей среде течь. Кинематическая вязкость измеряет это с точки зрения плотности, тогда как динамическая вязкость — нет.

Единицы измерения

Динамическая вязкость выражается в единицах СИ в Па · с. Чаще измеряется в сантипозициях (сП).

Кинематическая вязкость в единицах СИ м 2 с -1 . Чаще измеряется в сантистоксах (сСт).

Изображение предоставлено

«Манифест вязкости» Бени Шлевича (собственная работа) [CC BY 2.0], через flickr

Кинематическая вязкость

— Calculator.org

Что такое кинематическая вязкость?

Сопротивление жидкости, которая деформируется под действием напряжения сдвига или напряжения растяжения, называется вязкостью. В общем, это «толщина» жидкости. Его можно рассматривать как трение жидкости или внутреннее сопротивление жидкости потоку, и, в частности, кинематическая вязкость измеряет сопротивление потоку жидкости под действием силы тяжести (или некоторой другой физической силы, действующей на массу жидкости).Обычно жидкая жидкость, такая как вода, имеет меньшую вязкость по сравнению с вязкой жидкостью, такой как мед, и высокой вязкостью. Кинематическая вязкость сильно зависит от температуры. Кинематическая вязкость жидкости обычно уменьшается с повышением температуры, тогда как кинематическая вязкость газа увеличивается.

Типы жидкостей

Ньютоновские жидкости

Жидкости, в которых напряжение сдвига линейно связано со скоростью деформации сдвига, называются ньютоновскими жидкостями или настоящими жидкостями, поскольку перемешивание или перекачивание при постоянной температуре не влияет на их вязкость или консистенцию.Наиболее распространенными жидкостями и газами являются ньютоновские жидкости, такие как вода, масло и воздух.

Тиксотропные жидкости

Жидкости, вязкость которых снижается при повышении перемешивания или давления при постоянной температуре, известны как жидкости для разжижения при сдвиге или тиксотропные жидкости. Они кажутся густыми или вязкими, но их довольно легко перекачивать.

Дилатантные жидкости

Жидкости, вязкость которых увеличивается с увеличением перемешивания или давления при постоянной температуре, называются загущающими жидкостями при сдвиге или дилатантными жидкостями.Такие жидкости могут стать твердыми при протекании внутри трубы. Например, сливки при взбалтывании превращаются в масло.

Измерение кинематической вязкости

Кинематическую вязкость можно измерить с помощью устройства, называемого капиллярным вискозиметром, которое состоит из градуированной емкости с узкой трубкой на дне. Жидкость помещается в контейнер и стекает под действием силы тяжести. Чем выше вязкость, тем больше времени требуется для протекания через трубку (т.е. жидкость с меньшей вязкостью протекает быстрее, чем жидкость с более высокой вязкостью).Кинематическая вязкость — это отношение абсолютной или динамической вязкости к плотности — величина, в которой сила является внешней и не зависит от массы жидкости. Кинематическую вязкость можно получить, разделив динамическую вязкость жидкости на ее плотность.

ν = μ / ρ

где ν = кинематическая вязкость, μ = абсолютная или динамическая вязкость, ρ = плотность. В системе СИ это м 2 / с

Стокса (St) — это физическая единица измерения кинематической вязкости в с.г., названная в честь Джорджа Габриэля Стокса, где 1 St = 10 -4 м 2 / с.Он также выражается в сантистоксах (сСт или ctsk). 1 сток = 100 сантистоксов = 1 см 2 • с -1 = 0,0001 м 2 • с -1 . 1 сантистокс = 1 мм 2 • с -1 = 10 -6 м 2 • с -1 .

Кинематическая вязкость также может быть названа коэффициентом диффузии импульса , поскольку она имеет те же размеры, что и коэффициент диффузии тепла и коэффициент диффузии концентрации массы.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.