ВЯЗКОСТЬ МОТОРНОГО МАСЛА. ЧАСТЬ 2
Что хуже для двигателя, завышенная или заниженная вязкость?
И так повторимся: вязкость масла должна соответствовать требованиям автопроизводителя, не зависимо от каких либо факторов или «советов». Итак, углубляемся в этот вопрос. Самая известная большинству автолюбителей пара трения в двигателе – это «поршень-цилиндр», поэтому берем для наглядности именно эту пару трения.
Начнем разбираться: разве диаметры поршня в сборе с кольцами и внутренний диаметр цилиндра, совпадают? Нет! Для того, чтобы поршень мог сделать поступательные движения в цилиндре, его диаметр должен быть меньше, иначе трение очень быстро нагреет их и разрушает.
Разница в диаметрах это зазор, вопрос в следующий: какой это зазор, чем он заполнен и на что он влияет? По принципу работы ДВС, именно этот зазор и определяет КПД, т.к. именно через этот зазор происходит потеря силы взрыва топливной смеси в цилиндре. Таким образом — чем меньше зазор – тем больше мощность? Кроме того, как и любой другой паре трения, здесь нужна постоянная смазка.
Именно в этом моменте могут возникать вопросы, такие как: вязкость масла – величина переменная, зависящая от температуры. Например, у стандартного масла 5W-40, при прогреве двигателя, скажем от 40 до 100°С, вязкость падает около 90 до 14 мм2/с, т.е. более, чем в 6 раз. И падает вязкость не одномоментно, а по кривой. И кривая эта у каждого масла своя. Соответственно, если температура масла ниже 40 – вязкость будет еще больше. Следовательно, вместе со значением вязкости изменяется и толщина масляной пленки.
Из выше сказанного можно сделать вывод что , когда он холодный и вязкость масла гораздо выше расчетной. Делаем вывод, если масляная пленка толще зазора, увеличивается трение, что приводит к падению мощности и повышению температуры.
Поэтому из-за большей вязкости двигатель прогревается быстрее. И категорически не рекомендуется нагружать двигатель до полного прогрева. Бытует мнение, что один прогрев в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя.
Также нужно помнить, что со временем внутренние поверхности двигателя постепенно изнашиваются, зазоры увеличиваются, соответственно, и степень влияния повышенной вязкости холодного масла на износ уменьшается.
Вязкость масла при рабочих температурах.
Когда двигатель и масло прогрелись до рабочей температуры, начинает работать система охлаждения двигателя. Что при этом происходит, а происходит следующие, если просто, то: при повышенной нагрузке или оборотах коэффициент трения увеличивается => температура масла растет => вязкость масла падает => толщина масляной пленки уменьшается => начинает работать система охлаждения и все приходит в норму, или этот процесс замедляется.
И вот, мотор работает. Но не стоит забывать, что вязкость и температура масла при этом динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем диапазонах.
Таким образом, эффективность работы двигателя зависит не от абсолютного значения вязкости при определенной температуре, а от динамики ее изменения при работе в определенном диапазоне рабочих температур и соответствия этой динамики конструкции конкретного мотора.
Так же надо помнить, что любой двигатель, точный механизм, и от работы этого механизм зависят мощность, крутящий момент, экономичность.
Разница в зазорах и рабочих температурах двигателей разных типов, их объемов и производителей естественно есть, и разница эта велика. Поэтому существуют разные допуски для масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (как пример ACEA).
Индекс высокотемпературной вязкости по SAE присваивается исходя из значений вязкости масла при температурах 100 и 150 °С.
А что же происходит между этими значениями? Кривая изменения вязкости разных масел при изменении температуры может достаточно сильно отличаться. Уже не говоря о том, что даже в указанных контрольных точках температуры, требования SAE предполагают не точные значения вязкости, а достаточно широкий их диапазон.
В итоге получаем что на разных масла вязкостью 5W-40, могут иметь разную вязкость при температуре 60, 90, или 150 °С. И именно эта динамика и другие параметры, содержатся в допусков автопроизводителей и классификациях масел. Еще раз хочу напомнить, что нельзя, делить вязкость масла на хорошую или плохую – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя.
Вязкость масла выше нормы?
Прогреваем двигатель до рабочих температур, вязкость масла не снизилась до нужного значения. Но на нормальных оборотах и небольших нагрузках ничего критичного не будет. Возможно температура двигателя и работа охлаждающей системы приведут вязкость до допустимой нормы.
Другой вопрос в том, что двигатель будет большую часть времени работать на более высокой температуре, что однозначно не способствует увеличению его моторесурса.
А если же приходиться резко увеличить обороты двигателя (обгон, подъем, манера езды), то скорость сдвига резко возрастает, а вязкость не соответствует текущей температуре, поэтому двигатель нагревается больше (и это как минимум), чтобы снизить уровень вязкости масла до допустимого значения. И в этот момент температура масла и двигателя вполне может перейти предельно допустимую безопасную норму.
В итоге: двигатель постоянно работает в режиме повышенных температур, от чего быстрее изнашиваются его детали. Рабочие температуры напрямую влияют и на ресурс самого моторного масла, оно будет быстрее окисляется и такое масло и менять нужно гораздо чаще.
И еще, при холодном запуске, более густому маслу сложнее добраться по масляным каналам ко всем узлам смазки.
Все негативные последствия сложно будет заметить, но они скорее всего дадут о себе знать не через 10 ил 20 тысяч км, а скорее через 100-150 тысяч.
Маловязкие масла
Обратная ситуация возникает, когда вязкость масла ниже нормы. Сейчас многие производители автомобильных масел делают энергосберегающие масла, с пониженной высокотемпературной вязкостью, например 0W-20. Отличаются эти масла от обычных допусками производителей, такие как ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5.
Под такие масла идут и специально рассчитанные для них моторы, в «стандартном» двигателе применять такое автомасло просто опасно. При высоких температурах и на высоких оборотах пленка, создаваемая в местах трения становится слишком тонкой, в результате чего снижается эффективность смазки и существенно возрастает расход масла на угар. При определенном стечении обстоятельств мотор может даже заклинить.
Поэтому занижать вязкость масла гораздо опаснее, чем завышать. И ни в коем случае не следует применять автомасла классов ACEA A1/B1 и ACEA A5/B5, а также специальные, на которых написан только один допуск (одобрение) производителя, если эти классы качества либо допуски не подходят для вашего авто.
Холодный запуск двигателя. Выбор масла.
Известно, что от 60% до 80% износа двигателя происходит во время его запуска при отрицательных температурах, так называемый «холодный запуск», когда загустевшее на морозе масло недостаточно смазывает трущиеся детали. Минимизировать износ и продлить срок службы двигателя можно с помощью выбора правильного смазочного материала для зимы.
Заблуждение по поводу температуры застывания
Намного важнее понимать, как будет работать двигатель при морозах, не доходящих до температуры полного застывания.Это зависит от двух важных показателей: динамической и кинематической вязкости. Динамическая вязкость показывает влияние низкой температуры на сопротивление пуску двигателя и измеряется в миллипаскаль-секундах (мПа·с). В свою очередь, кинематическая вязкость измеряется в сантистоксах (сСт). Этот показатель описывает текучесть моторного масла и позволяет оценить, насколько быстро оно будет густеть при снижении температуры. Чем меньше динамическая и кинематическая вязкость при низких температурах, тем легче будет смазочной системе прокачивать масло в мороз, а стартеру — проворачивать двигатель при холодном запуске. Большое значение также имеет индекс вязкости моторного масла. Чем он больше, тем меньше вязкость зависит от температурных перепадов.
Что именно скрывается за показателем вязкости?
Существует классификация моторных масел по вязкости, разработанная Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE).
Эта организация выделила 11 классов масел, из которых шесть (0W, 5W, 10W, 15W, 20W и 25W) относятся к зимним. Однако отечественные погодные условия диктуют свои правила игры: не все зимние масла подойдут для российской зимы. Поэтому лучше выбрать моторное масло классов 0W и 5W, которые отличаются наименьшей вязкостью в морозную погоду.
Чтобы оценить минимальную температуру холодного запуска, обычно достаточно отнять 35 от числа перед W в обозначении класса вязкости. Например, при работе двигателя на масле 5W, он заведётся при внешней температуре до –30°C, а на 0W — в –35°C. Однако это правило работает не всегда, потому что способность стартера провернуть двигатель при низкой температуре также зависит от конкретной марки автомобиля. Ведь разные производители используют стартеры разной мощности. Поэтому перед покупкой зимнего моторного масла всегда стоит свериться с сервисной книжкой, где будет написано, какие классы смазочных материалов производитель рекомендует при разных температурных диапазонах.
Голые цифры о моторных маслах для зимы
А теперь сравним моторные масла разных классов на примере Quartz Ineo First 0W-30 и Quartz Ineo MC3 5W-30. По индексу вязкости 0W-30 не слишком превосходит 5W-30: 187 против 171. Оба класса подходят для холодного запуска двигателя в –30°C, однако при такой экстремальной температуре их вязкость заметно различается.
Этот график показывает зависимость кинематической вязкости масла от температуры. Если провести вертикальную черту на отметке –30°C, линия 0W-30 пересечёт её в точке 3000 сСт, а линия 5W-30 — на уровне примерно 8000 сСт. Это значит, что моторные масла обоих классов при такой температуре останутся текучими, но масло класса 0W-30 заметно упростит холодный запуск двигателя и будет намного легче прокачиваться через смазочную систему в сильный мороз. При дальнейшем понижении температуры разница в вязкости 5W-30 и 0W-30 будет только возрастать.
Если в приоритете стабильная работа двигателя при экстремально низкой температуре, можно сделать выбор в пользу универсального решения — полнозольного масла Quartz 9000 Energy 0W-30.
Или же отдать предпочтение малозольному маслу Quartz Ineo First 0W-30. Благодаря специальному пакету присадок такой смазочный материал отличается от полнозольного масла намного более низким содержанием сульфатной золы, фосфора и серы. Это в первую очередь увеличивает срок службы сажевого фильтра, защищая его от попадания твёрдых несгораемых частиц и образования отложений. Несмотря на разные технологии присадок, эти продукты почти не отличаются друг от друга по низкотемпературному поведению и отлично работают при холодном запуске.
И всё же не стоит ограничивать свой выбор классом 0W-30, если, конечно, вы не собираетесь участвовать в автопробеге по Заполярью. Ведь в средней полосе России столбик термометра редко опускается ниже –20°C. Поэтому такие моторные масла, как Quartz Future NFC 5W-30 и Quartz Ineo MC3 5W-30, легко справятся с зимними холодами.
|
Вопросы, которые часто задаются на форуме сайта, подсказывают, что нужно написать еще на тему вязкости масла. Итак, что лучше выбрать, большую или меньшую вязкость моторного масла? И как быть, если гарантийный сервис заливает автомобильное масло с непредусмотренной в инструкции по эксплуатации вязкостью?
Таким образом получается, что чем меньше зазор – тем больше мощность?
Ну и именно по этой причине специалисты утверждают, что один (каждый) прогрев мотора в сильные морозы отнимает порядка 300-500 километров у общего моторесурса нового двигателя (не путать с ресурсом моторного масла – на сервисный интервал это влияет не так сильно).
Круг замкнулся, мотор работает. Но вязкость и температура моторного масла при этом не стоят на месте – они динамически изменяются в определенных, строго рассчитанных производителем мотора диапазонах.
Именно поэтому существуют разные допуски автопроизводителей для моторных масел, а также различные по температурно-вязкостным требованиям классы качества некоторых международных классификаций (наиболее яркий пример – классификация ACEA).
Причем, следует в который раз подчеркнуть: динамика вязкости масла не может быть хорошей или плохой – она должна быть подходящей, т.е. соответствующей конструкции конкретного двигателя!
Как температура рабочей среды влияет на смазочные материалы
Основные физические свойства смазочных материалов, которые находятся под воздействием температуры, включают в себе вязкость, индекс вязкости, температуру застывания. Температура также воздействует на базовое масло. Давайте рассмотрим их по отдельности.
Вязкость
Вязкость является наиболее важным фактором при выборе подходящего смазочного материала. Вязкость масла является показателем способности масла течь и выражает силу внутреннего трения (внутреннее сопротивление потоку).
Например, когда масло создает масляную плёнку между вкладышем и валом, некоторые из молекул масла притягиваются к поверхности вала, в то время как другие молекулы масла притягиваются к поверхности вкладыша. Это называется градиентом скорости сдвига и оно напрямую зависит от вязкости и эксплуатационных температур. Универсальное, всесезонное масло с более низкой степенью вязкости (т.е. тоньше масляная пленка), как правило, имеет более высокую потенциальную скорость сдвига, в то время как сезонное масло, как правило, имеет более низкую потенциальную скорость сдвига.
Поскольку масло с низкой вязкостью и в условиях высокой потенциальной скорости сдвига все равно должно создавать масляную пленку необходимой толщины, вполне очевидно, что при повышении температуры масляная пленка может не выполнять своих функций и может возникнуть контакт металла по металлу. Если вязкость масла слишком высокая в условиях низкой скорости сдвига, внутреннее сопротивление потоку приводит к резкому повышению температуры, вызывая перегрев, что в свою очередь приводит к разрушению масляной пленки и может вызвать окисление масла. Поэтому при выборе смазочного материала крайне важно всегда принимать во внимание рабочую температуру оборудования и окружающие температурные условия.
Наиболее распространенным термином, характеризующим вязкость жидкости, является кинематическая вязкость, которая измеряется в сантистоксах (сСт) при температурах 40°С и 100°С. Эти величины кинематической вязкости всегда приведены в справочном листке технических данных фирмы-изготовителя.
Температура застывания
Температура застывания масла определяется как самая низкая температура, при которой масло в испытательных условиях будет течь. Он часто и ошибочно используется в качестве критерия при выборе вязкости масла.
Например, предположим, что масло имеет температуру застывания -30°С. Большинство людей считают, что это означает, что масло поступит в подшипники оборудования, даже при температуре окружающей среды -30°С. Это является ложным выводом. В лучшем случае, при эксплуатации оборудования в условиях, где температура окружающего воздуха -30°С, такое масло с температурой застывания -30°С будет в масляном насосе просто сбиваться, пока сбивание не вызывет повышение температуры масла. Это в свою очередь приведет к снижению вязкости масла настолько, что оно медленно начнет течь через масляные каналы на смазываемые детали.
Часто этот процесс занимает от 5 до 10 минут или даже больше. При этом могут возникнуть серьезные повреждения различных компонентов просто потому, что масло на самом деле слишком густое, чтобы течь. Не выбирайте смазочные материалы учитывая только температуру застывания.
Индекс вязкости
Индекс вязкости масла является показателем, используемым для выражения „способности масла быть устойчивым к изменению вязкости при изменении температуры“.
Например, масло, которое при повышении температуры становится значительно жидким (вязкость снижается), имеет низкий индекс вязкости. Масло, вязкость которого при нагреве существенно не изменяется, имеет высокий индекс вязкости.
Это соотношение вязкости и температуры является наиболее важным и решающим моментом при выборе подходящего масла в случаях где оборудование и масло работают при значительно изменяющихся температурных условиях. Индекс вязкости имеет особое значение при выборе масла для техники, эксплуатируемой в условиях холодных северных зим и в арктических условиях (Северная Америка, Канада, северные регионы России).
Большинство индустриальных минеральных смазочных масел, предназначенных для применения на промышленных предприятиях или в производственных цехах, где оборудование находится в контролируемых и стабильных температурных условиях, должны иметь индекс вязкости 55B100. Однако, для применения, например, в оборудовании или в тяжелой транспортной технике находящейся на руднике на Аляске необходимо испольовать масла с индексом вязкости 175. Величина индекса вязкости не всегда приведена в справочном листке технических данных фирмы-изготовителя, но должна быть доступна.
Базовое масло
При выборе подходящего смазочного материала следует учитывать также тип и свойства базового масла. Масла на минеральной основе (не синтетические) производятся на основе различных базовых масел и от этого зависит их молекулярное строение и химическая структура. Базовые масла могут быть парафиновые, нафтеновые и ароматические. В процессе выбора подходящего масла для конкретного применения следует учитывать тип базового масла.
Например, нафтеновые базовые масла в натуральном виде имеют низкий индекс вязкости и могут быть выбраны для оборудования, где экстремальные температуры не влияют на работу. С другой стороны, парафиновые базовые масла в натуральном виде имеют значительно выше индекс вязкости, чем базовые масла нафтенового типа, и это делает их желательной базой для производства смазочных материалов для применения в оборудовании, которое находится не в помещении. Многие из производимых в Северной Америке природных минеральных масел относятся к парафиновым.
Автор: Noria Co.
См. оригинал статьи
http://www.machinerylubrication.com/Read/29295/temperature-affects-lubricants
Вязкость моторного масла – базовый критерий при выборе
Изучая параметры вязкости масла, не составит труда практически полностью избежать сложностей выбора. Ведь на самом деле выбор по этом критерию не настолько широк. Что же касается рекомендаций производителей, то они, как правило, оговаривают определенный диапазон характеристик, подходящих для того или иного мотора. На практике все оказывается несколько иначе – реклама, заблуждения «автолюбителей» и советы «специалистов» навязывают водителям убеждения, не имеющие ничего общего с действительностью. Следует помнить, что на самом деле вязкость никак не может усовершенствовать работу мотора – разве что улучшить его запуск зимой. А вот неправильно выбранная смазка непременно скажется на работоспособности двигателя и может даже повлечь за собой поломку этого силового агрегата. Именно поэтому профессионалы рекомендуют ориентироваться только на рекомендации производителя, а не на сезон, пробег или возраст авто.
Показатели вязкости масла
Каждый из показателей вязкости масла имеет обязательную привязку к рабочей температуре мотора. В зимнее время двигатель транспортного средства работает в диапазоне температур -30…+150°С. Понятно, что моторное масло не в состоянии сохранить стабильные показатели текучести при такой разнице температур.
Если использовать элементарную терминологию, то под вязкостью понимается способность смазки оставаться текучей, не вымываясь при этом с внутренних поверхностей двигателя Различают три основных показателя:
- Кинематическая вязкость – период времени, необходимый, чтобы масло в определенном объеме вытекло через отверстие под воздействием исключительно силы тяжести. Единицы измерения величины – кв. м/сек.
- Динамическая вязкость как произведение кинематического показателя на плотность смазки. Этот показатель называют еще абсолютной вязкостью и измеряют в Паскаль-секундах.
- Индекс вязкости – показатель, характеризующий динамические изменения смазки в зависимости от температурного режима. Чем меньше изменяется вязкость в определенном температурном диапазоне, тем более высоким считается индекс.
SAE – обозначения и классификация моторного масла
Классификация SAE разработана профессионалами для автомобилистов – тех, кто не вникает в сложные характеристики. Показатели вязкости смазки по SAE указываются на упаковках практически всех без исключения производителей. Кроме того, автопроизводители тоже пользуются этой классификацией.
Система SAE обозначает тип масла с помощью чисел и букв – например, 5W-40. Второе числовое обозначение является сборным показателем характеристик вязкости смазки при различных рабочих температурах мотора. Следует не забывать о необходимости неукоснительно соблюдать требования производителя — по той причине, что конструкции двигателя, их рабочие температуры, зазоры и обороты будут кардинально различаться.
Посмотрим, как расшифровать надпись 5W-30 (всесезонное масло). Так, 5W в данном случае указывает на низкотемпературную вязкость, на возможность холодного запуска двигателя при температуре до -35°С (от цифры, указанной перед W, отнимаем 40). -35 градусов здесь – это та допустимая минимальная температура, при которой масло прокачается по системе без сухого трения в узлах. Масла с низким первым числом в обозначении рекомендуются для местностей с суровым зимним климатом. А на работу прогретого мотора эта величина не влияет.
Если же от цифры, указанной перед W, отнять 35, то получим температуру -30°С – минимальные показатели «проворачиваемости» двигателя. Никаких прочих расшифровок первая цифра обозначения не имеет.
А второе числовое обозначение указывает на высокотемпературную вязкость. В рассматриваемом примере она равна 30. Этот показатель комплексный, регламентируется автопроизводителем и демонстрирует минимальную и максимальную вязкости смазки при рабочих температурах в пределах 100-150°С.
Должна ли вязкость моторного масла зависеть от пробега авто?
Правдивость утверждения о том, что вязкость масла необходимо повышать в зависимости от возраста двигателя или при увеличении пробега транспортного средства, специалисты ставят под сомнение.
Если повышать показатели вязкости относительно тех, что рекомендованы производителем, то мгновенный эффект можно получить, но износ двигателя в конечном итоге только возрастет. Ведь даже среди современных моторов далеко не все спроектированы на работу с повышенным индексом вязкости.
Влияние вязкости масла — Энциклопедия по машиностроению XXL
При аналогичном испытании пары трения с трансформаторным маслом и маслом МС-20 величина коэффициента трения была существенно большей. За первые 1000 ч работы коэффициент трения с трансформаторным маслом составил 0,13—0,16, после замены на масло МС-20 увеличился до 0,18—0,20, что объясняется влиянием вязкости масла. В дальнейшем режим трения существенно не изменялся. В конце испытания торцового уплотнения с трансформаторным маслом коэффициент трения составлял 0,11—0,13. [c.112]| Рис. 103. Влияние вязкости масла на развертывание часовой пружины, Пунктирные стрелки— направление втекания масла, сплошные — направление развертывания витков |
При определении влияния вязкости масла на полный к. п. д, следует учитывать, что повышение вязкости масла до известных пределов сказывается на объемном к. п. д. (см. стр. 130) положительно, однако наряду с этим повышение вязкости отрицательно сказывается на механическом к. п. д. и увеличивает гидравлическое сопротивление трубопроводов. Поэтому для получения максимального полного к. п. д. наиболее приемлемой будет такая величина вязкости, при которой суммарные (объемные и механические) потери будут минимальными. [c.137]
| Рис. 104. Влияние вязкости масла на время запуска и износ стенок цилиндров двигателя |
ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ МАСЛА И НЕКОТОРЫХ ПРИСАДОК К НЕМУ НА ПРИРАБОТКУ И НАЧАЛЬНЫЙ ИЗНОС [c.35]
Влияние вязкости масла [c.35]
Для определения влияния вязкости масла на приработку следует прежде всего рассмотреть положительные и отрицательные свойства мало- и высоковязких масел. Попытки определения необходимых параметров масла расчетами, основанными на гидродинамической теории смазки, не дают положительных результатов. Эти расчеты указывают на целесообразность применения для работы двигателей под нагрузкой высоковязких масел, что было опровергнуто результатами последующих опытных работ и практикой эксплуатации [65]. [c.35]
Скольжение при вращательном движении. В машиностроении очень широко распространено вращательное движение деталей и связанное с ним трение скольжения при вращении. Примером такого трения может служить трение вала в подшипнике скольжения. Теоретически вращающийся вал не должен непосредственно соприкасаться с подшипниками, т. е. должна быть обеспечена гидродинамическая смазка (жидкостное трение). Фактором, благоприятствующим жидкостному трению в подшипниках скольжения, является насосное действие быстро вращающихся валов, обусловливающее очень высокЬе давление смазки в подшипнике. Поэтому для надежной работы подшипника очень важно не снизить насосное действие вала неправильным расположением масляных канавок или их выполнением (острые кромки соскабливают масляную пленку). Влияние вязкости масла на работу подшипников скольжения в сравнении с влиянием подъемной силы масляного клина очень мало. Это мнение в последнее время начало широко распространяться среди автомобилистов. Теперь в качестве смазочных масел для автомобильных двигателей вместо высоковязких масел 5АЕ 50 и 5АЕ 40 применяют менее вязкие масла 5АЕ 30 и ЗЛЕ 20. Все чаще переходят на использование еще менее вязкого масла ЗЛЕ 10 Этим достигается значительное снижение потерь на трение и, следовательно, улучшается экономичность двигателей. [c.193]
Кинематическая вязкости масла V = 0,36 Ст, его плотность р = 900 кг/ир. Течение в трубах и зазорах считать ламинарным. Потери напора в фильтре/1ф = 5 м. Влияние вращения вала не учитывать. Сопротивлением распределительного канала пренебречь, считая, что каждому подшипнику подается QIЗ. [c.222]
Чем меньше влияние температуры на вязкость масла, тем в более широком диапазоне температур оно может работать и тем более постоянный режим работы имеет место в узлах трения. С ростом температуры (особенно выше 100°С) вязкости различных масел существенно сближаются. [c.143]
Вязкость масла 5° Э его удельный вес —900 кГ/м . Течение в трубах и зазорах считать ламинарным. Потери в фильтре принять равными = 5 м ст. масла. Влияние вращения вала не учитывать. Сопротивлением в распределительном канале пренебречь, считая, что каждому подшипнику подается 4,Q. [c.223]
Из формул (3.95) и (3.96) видно, что на толщину масляной пленки основное влияние оказывает вязкость масла и суммарная тангенциальная скорость профилей зубьев. Если расчетная величина масляного слоя окажется меньше суммы высот неровностей контактирующих поверхностей, то необходимо увеличить р, Vx и rio. Эти же параметры оказывают решающее влияние на величину коэффициента трения [c.115]
С другой стороны, уменьшение температуры среды может привести к повышению вязкости масла и его застыванию. Это потребует повышенного усилия для относительного сдвига трущихся поверхностей при размыкании тормозного устройства или предварительного прогревания устройства для снижения вязкости масла. Поэтому для фрикционных устройств, работающих в масле, влияние температуры имеет не меньшее значение, чем для фрикционных устройств, работающих без смазки. Зависимость коэффициента трения от температуры для фрикционных устройств, работающих в масле, имеет вид, представленный на фиг. 324. [c.545]
Гораздо большее влияние на форму цикла воспроизводимых напряжений и соответственно на максимальное действующее напряжение оказывает нестабильность сдвига фаз между слагаемыми гармониками во времени. Это объясняется тем, что значение е, определяющее наблюдаемый фазовый сдвиг, зависит как от фазового сдвига q » между пульсаторами, так и от параметров динамической схемы установки. Особое влияние оказывают так называемые приведенные массы [9] при наличии сил вязкого сопротивления. Значительная зависимость вязкости масла от температуры сказывается соответственно на силах вязкого сопротивления и, как следствие этого, на сдвиге фаз между высоко- и низкочастотным компонентами напряжения. Это значительно усложняет методику испытаний, так как возникает необходимость периодически вносить соответствующую коррекцию в режим работы пульсаторов, что связано с полной остановкой и разгрузкой машины. [c.141]
Наиболее важным свойством смазочных материалов, оказывающим решающее влияние на работу узла, является вязкость, т. е. свойство смазки оказывать сопротивление относительному перемещению ее частиц. Вязкость масла выбирается в зависимости от удельного давления в подшипнике. С величиной вязкости связана величина предельного нагружения подшипников. В подшипниках с большими удельными давлениями применяются масла с большой вязкостью, при малых удельных давлениях — с меньшей вязкостью. [c.252]
Масло, используемое для смазки червячного редуктора, также оказывает влияние на его нагрузочную способность, а следовательно, и на величину допускаемых контактных напряжений. Обычно считается, что для лучшего предотвращения заедания червячной пары следует использовать более вязкие масла. Однако эта рекомендация не всегда себя оправдывает. Так, например, если нагрузочная способность редуктора лимитируется наибольшей допустимой температурой масла в нем, равной, например, 80″ С, то, как показывает опыт, использование более вязких масел может привести даже к некоторому снижению допускаемой нагрузки редуктора. Объясняется это, во-первых, тем, что с увеличением вязкости масла возрастают потери мощности на его размешивание и разбрызгивание во-вторых, увеличение вязкости ухудшает перемешивание масла, а следовательно, и отвод тепла из зоны зацепления в окружающее пространство. В результате этого температура масла в редукторе при одних и тех же условиях работы выше при более вязком масле. [c.61]
Как и следовало ожидать, состав масла оказывает большое влияние на скорость его окисления при невысокой температуре [28]. В случае тонких слоев масла с уменьшением его толщины скорость окисления быстро возрастает. В связи с этим существенно увеличивается вязкость масла во времени. Нарастание вязкости за счет окисления ускоряется повышением температуры. Как было показано на рис. 1, некоторое повышение вязкости масел может не сказаться на функционировании прибора, но когда она превысит критический предел, трение неизбежно возрастет до недопустимых пределов, нарушающих точность показаний или срабатывания механизма. [c.107]
Указанное обстоятельство имеет простое физическое объяснение при увеличении вязкости в узких местах слоя, где давления внутри слоя велики, появляются добавочные сопротивления выжиманию (вытеканию) масла, что и увеличивает несущую способность масляного слоя при отсутствии ухудшения теплового режима работы подшипника. Увеличение показателя влияния давления на вязкость масла может быть достигнуто как путем изменения физических свойств масла, так и путем понижения его температуры в рабочем слое. Понижение температуры масла в слое может быть получено как конструктивными мероприятиями, так и допустимым для безопасной работы подшипника уменьшением вязкости выбранного сорта масла. Очевидно, особенно эффективным для работы форсированных подшипников будет применение специальных маловязких масел с большим показателем влияния давления на его вязкость. Такие маловязкие масла позволят конструировать подшипники с меньшими зазорами, чем будет достигнуто желательное повышение отношения вязкости к квадрату зазора, обеспечивающее возрастание смазочно-конструктивного коэффициента. [c.22]
Вязкость масла зависит не только от качества, но и от его температуры. Например, вязкость турбинного масла марки 22 (Л) под влиянием температуры изменяется, как показано в табл. 7-2. [c.206]
При гидродинамических системах регулирования, у которых влияние изменения температуры (вязкости) масла не исключено дифференциальным включением или специальными корректорами, воду на масло-охлаждение открывают при температуре масла 35—38° С с тем, чтобы при холостом ходе эта темпера тура не повысилась выше 36° С. [c.118]
Из изложенного следует, что в тяжелонагруженном контакте качения со скольжением влияние вязкости масла и скорости скольжения противоположно тому, что наблюдается при легконагруженном контакте. Это различие должно объясняться термическим эффектом в тяжелонагруженном контакте нагрев масла с повышением исходной вязкости и скорости скольжения приводит к снижению фактической вязкости и, следовательно, падению сопротивления вязкому сдвигу, опережающему увеличение этого сопротивления, которое согласно закону Ньютона [c.161]
В качестве иллюстрации влияния вязкости масла на возможность обеспечения БИРТа рассмотрим кривую износа при истирании (рис. 67), полученную нами на четырехшариковой машине (шарики диаметром 12,7 мм из стали марки ШХ15 твердостью HR 64) при длительном испытании с постоянными осевой нагрузкой (20 кГ) и скоростью скольжения (56 см сек). [c.206]
Рассмотрев изменение интенсивности износа деталей в процессе приработки, автор прежде всего обосновывает время приработки двигателя на обычном рабочем масле. Далее рассматривается влияние вязкости масла и некоторых практикуемых присадок к нему на процесс приработки и начальный износ деталей двигателя. Установив недостаточность результатов, достигаемых варьированием вязкости масла и практикуемых присадок, автор обращается к присадкам серы и тщательно изучает их, справедливо видя в них радикальное решение поставленной задачи. Многолетние исследования этих присадок на образцах и на реальных деталях двигателей позволили уяснить многие стороны процесса приработки деталей на маслах с присадками серы. Удалось расширить наши представления о влиянии сульфидных пленок, образующихся в результате химического взан- [c.3]
Вопрос о влиянии вязкости масла на контактную прочность при высоких окружных скоростях (например, превышающих 25 м/сек) и высокой твердости рабочих поверхностей зубьев изучен далеко недостаточно, и в этом случае значе1шя коэффициента найденного с помощью графика на фиг. 41, надо рассматривать как весьма ориентировочные. [c.699]
Кг — коэффициент, учитывающий влияние вязкости масла на трение подшипников. Значенир коэффициента Кг определяется по следующим уравнениям, аппроксимирующим изменение тепловыделения в подшипниках в зависимости от вязкости смазочного материала прн смазывании маслом с вязкостью, большей или равной вязкости трансформаторного масла при температуре 50 °С, т. е. прн т) >т)тр, [c.159]
Потери в зацеплении вызываются силами трения между зубьями. Силы трения в режиме полужидкостной смазки растут с увеличением шероховатости поверхности, с уменьшением вязкости масла и с умень-1иением скорости. Влияние этих факторов на силу трения в значительной степени связано с их влиянием на несущую способность масляного клина между зубьями. [c.198]
Численные исследования процесса схлопывания сферической полости показали также оправданность допущения о пренебрежимом влиянии вязкости. Согласно [58] только для таких высоковязких жидкостей, как смазочные масла, влияние вязкости становится ощутимым на заключительных этапах схлопывания (при R/Rq влияние поверхностного натяжения, хотя при R О лапласовский скачок давлений стремится к бесконечности. Дело в том, что экстремум давления при схлопы- [c.245]
На велияину бр, большое влияние оказывает температура. Жидкостное трение, как известно 59], является устойчивым благодаря тому, что возрастание трения по тем или иным причинам повышает температуру масла, а это приводит к уменьшению его вязкости и к последующему уменьшению трения, что и восстанавливает режим работы трущейся пары. С целью предулреждения разрыва масляной пленки неровностями поверхности в расчетах рекомендуют учитывать колебания вязкости масла. Температура подшипников машин колеблется в д6-вольно широких пределах, что изменяет вязкость масла. Это может быть учтено соотношением [c.85]
Коэффициент отфильтровывания в магнитных сепараторах зависит от скорости течения жидкости. Приведенные на рис. 125, б данные определены из условия равномерного распределения частиц осадка в минеральном масле, проходящем мимо постоянного магнита. Вследствие эффекта агломерации небольших частиц под действием магнитного поля фактический коэффициент отфильтровывания при данных скоростях потока может оказаться более высоким. На рис. 125, в показаны результаты исследований [60] по определению влияния вязкости рабочей жидкости на эффективность работы магнитного сепаратора в сопоставлении с механическим фильтрующим элементом. На графике кривая А характе- [c.232]
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]
Химически модифищ1рованные слои должны иметь прочную связь с основным материалом, низкую прочность на срез и высокую термическую стабильность. Трибохимические слои весьма тонки, однако их влияние на интенсивность изнашивания и нагрузку заедания весьма существенно. Если реакция присадки с поверхностного твердого тела идет при сравнительно низкой температуре или даже при отсутствии трения, то возникает опасность повышенного износа. Необходимо находить область температур, при которой каждая присадка эффективна, и диапазон возможного действия в реальных условиях трения, Трибохимия, механизм действия и эффективность присадок для предотвращения износа и заедания значительно отличаются, так как при заедании главное назначение химически модифицированных слоев — предотвратить возникновение фактического (физического) контакта металлических поверхностей тел даже при возможном повышенном износе. Для уменьшения износа принципиальное значение имеет повышенная прочность химически модифицированных слоев. Средний коэффициент трения скольжения, как показывает опыт, мало зависит от свойств, возникающих на поверхности пленок. Главным влияющим фактором при трибохимических процессах является температура в дискретных точках касания тел, которая приводит к изменению физико-механических свойств контактирующих материалов, уменьшению вязкости масла, активизирует испаряемость и трибохимические процессы на поверхностях тел. [c.172]
Из табл. 3 видны удовлетворительная воспроизводимость результатов опытов, влияние вязкости масел на износ, различие между сернистыми и несернистыми маслами, влияние химической активности проти-Бозадирных присадок на изнашивание поверхностей трения при малых нагрузках и возможность снижения химического износа с помощью фосфорсодержащей присадки, ранее установленная в исследованиях без трения [26]. [c.188]
Исследованиями установлено сильное влияние вязкости керосиново-масляных абразивных смесей на съем металла при доводке притирами с намазкой или непрерывной подачей абразивной смеси. При доводке притирами с намазкой абразивной смесью съем металла можно увеличить при переходе с керосина (ВУ20 ж 1) на смесь из 1 части керосина и 2 частей масла веретенного 2 (ВУ д SS 2,25) при работе абразивом М28 в 2 раза. [c.418]
Маловязкпе масла изменяют свою вязкость с изменением температуры в меньшей степени, чем масла высоковязкие. Учитывая это, в маловязкие масла вводят загущающую ирисадку, которая, повышая вязкость масла, сохраняет вместе с тем его свойство более стойко противостоять влиянию температуры. Такие масла называют загущенными и в их шифр добавляют букву 3 (ЛКЗп-6). [c.69]
Как yнie было сказано выше, основным препятствием для пуска двигателя в ход при низкой температуре является большое сопротивление провертыванию коленчатого вала двигателя, обусловливаемое высокой вязкостью масла. В соответствии с этим и был поставлен опыт для определения влияния предварительного впрыска нагретого масла на вращающий момент, необходимый для провертывания коленчатого вала двигателя. [c.233]
Влияние моторного масла на двигатель
Влияние моторного масла на двигатель трудно переоценить: от состояния и качества масла зависит исправность всех механизмов мотора. Современные смазки улучшают его рабочие характеристики и продлевают срок службы.
Содержание:
- Влияние моторного масла на двигатель
- Как выбрать моторное масло
Влияние моторного масла на двигатель
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) является сердцем автомобиля и одним из основных агрегатов. Как и любой сложный механизм, он требует постоянной смазки внутренних деталей. Для выполнения данной функции предусмотрено специальное масло. Влияние моторного масла на двигатель заключается в следующем:
- охлаждение двигателя;
- снижение трения между деталями агрегата;
- вынос мелких частиц и загрязнений.
Каждый из перечисленных пунктов имеет огромное значение для нормальной работы мотора, экономичного потребления топлива и умеренного выброса выхлопных газов. Наличие специальных присадок в моторном масле способствует самоочищению деталей двигателя и улучшению рабочих характеристик.
Как выбрать моторное масло
Богатый ассортимент моторных масел может сбить с толку неопытного автолюбителя. Чтобы выбрать моторное масло, которое идеально подойдет автомобилю, нужно ориентироваться на рекомендации автопроизводителя. В любой инструкции по эксплуатации конкретного транспортного средства указаны подходящие допуски моторных масел.
Основной характеристикой смазки, на которую следует обратить внимание после допусков и одобрений производителя, является вязкость. На этот параметр также оказывает влияние температура окружающей среды, при которой будет происходить запуск мотора. Другой не менее важной характеристикой моторного масла можно назвать его состав. Различают три вида масел по названию химической основы: минеральное, полусинтетическое и синтетическое.
На сайте TopDetal.ru представлен широкий выбор смазок. Подобрать и купить моторное масло можно с помощью квалифицированных сотрудников интернет-магазина. Среди современных синтетических моторных масел можно выделить несколько востребованных образцов.
Синтетическое масло Лукойл Genesis Armortech 5w30 зарекомендовало себя как бюджетный вариант для смазки бензиновых и дизельных двигателей многих марок автомобилей. Купить Лукойл Genesis Armortech 5w30 можно по выгодной цене за канистру объемом 4 литра.
Масло Mobil 0w40 является оптимальной смазкой на основе синтетических материалов, способной выдерживать критические эксплуатационные нагрузки, сохраняя необходимую вязкость. Многие мировые производители автомобилей выбрали эту марку в качестве основной смазки, используемой в двигателях. В нашем каталоге можно купить Mobil 0w40 по приемлемой цене и убедиться в его проверенном качестве.
Моторное синтетическое масло Idemitsu Zepro touring 5w30 представляет собой идеальное сочетание японского качества и всесезонных эксплуатационных характеристик смазки. Масло подходит для использования в современных бензиновых моторах, в том числе с турбонаддувом. Чтобы купить Idemitsu Zepro touring 5w30, можно воспользоваться удобным сервисом оформления покупок на сайте TopDetal.ru.
Важность вязкости масла
Вязкость влияет на тепловыделение в подшипниках, цилиндрах и зубчатых передачах, связанное с внутренним трением масла. Он регулирует герметизирующий эффект масел и уровень расхода масла, а также определяет легкость, с которой машины могут запускаться или работать в различных температурных условиях, особенно в холодном климате.
Вязкость — это мера сопротивления масла течению. Он уменьшается (истончается) при повышении температуры и увеличивается (или утолщается) при понижении температуры.Эти условия объясняют, почему масло течет намного легче летом при температуре 25 градусов по Цельсию (78 градусов по Фаренгейту), чем зимой при минус 25 градусов Цельсия (минус 13 градусов по Фаренгейту).
Вязкость масла чаще всего измеряется кинематической вязкостью и выражается в единицах, называемых сантистоксами (сСт). Кинематическая вязкость измеряется во времени, за которое определенный объем масла проходит через специальное устройство, называемое капиллярной трубкой.
Не все масла одинаково реагируют на изменение температуры.Многие масла обладают способностью противостоять изменениям вязкости из-за изменения температуры. Это свойство называется индексом вязкости масла или VI. Чем выше индекс вязкости масла, тем меньше его вязкость изменяется при изменении температуры.
Преимущества масел с более высоким индексом вязкости:
- Общее увеличение вязкости при более высоких температурах, что приводит к более низкому расходу масла и меньшему износу.
- Пониженная вязкость при более низких температурах, что улучшает запуск и снижает расход топлива.
Другим фактором измерения вязкости является способность масла сопротивляться сдвигу или «отрыву одной плоскости смазки от другой» во время гидродинамической смазки.
Однако при определенных условиях, таких как ударные нагрузки, непрерывная тяжелая нагрузка, чрезвычайно высокие температуры и / или критически низкая (тонкая) вязкость, смазочные материалы могут не оставаться в своем нормальном состоянии гидродинамической пленки.
Состояние начинается при прерывистом контакте между изнашиваемыми поверхностями.Этот прерывистый контакт называется граничной смазкой, и начинается повреждение. Если указанные выше условия не устраняются немедленно и граничная смазка продолжается, отказ из-за отсутствия масляной пленки может произойти в течение нескольких часов.
Кинематическая вязкость, индекс вязкости и напряжение сдвига / скорость сдвига — все это факторы, которые производитель смазочных материалов должен учитывать при смешивании смазочных масел, но что все это означает для конечного пользователя? Это означает, что вязкость масла является первым и наиболее важным фактором при выборе масла для конкретного применения.
Помните, что для наиболее эффективной смазки вязкость должна соответствовать скорости, нагрузке и температурным условиям смазываемых деталей.
Шесть факторов, влияющих на срок службы смазки
Шесть факторов, влияющих на срок службы смазки
Сюзи Вирц
Примечание редактора : Некоторые из материалы в этой статье основаны на материалах, изначально опубликованных в Tribology. & Lubrication Technology (TLT), официальный ежемесячный журнал STLE.
Фактор | Что это? | Чем это грозит? | Что мне искать? |
Окисление | Химическая комбинация масла или консистентной смазки с кислородом. | Окисление является самым ограничивающим фактором срока службы смазки. Возможно, масло загустеет и станет не перекачиваемым, что в конечном итоге вызовет серьезный износ и заедание. Лак и шлам (полимеризованные продукты) увеличивают вязкость масла, снижают индекс вязкости, снижают способность к теплопередаче, блокируют пути масла и способствуют пенообразованию и эмульгированию. | Сильно окисленные масла имеют тенденцию становиться очень вязкими при низких температурах.Летучие и нелетучие кислоты разрушают подшипники из белого металла, могут быть водорастворимыми и более агрессивными, когда смазка влажная. Шлам, лак, эмульгирование, плохое воздухоотделение. |
Термическое разложение | Растрескивание при высоких температурах в отсутствие кислорода. | Угроза безопасности из-за пониженной температуры воспламенения масла.Быстро образующиеся отложения на металлических поверхностях не могут действовать как смазочные материалы. | Термически разложенные масла образуют углеродистые остатки и летучие газы. Накопление тепла. |
Загрязнение | Наиболее распространенными загрязняющими веществами масел или консистентных смазок являются: вода, растворимые в жидкости материалы, нерастворимые в жидкости материалы, ошибочные присадки к жидкости и деградация жидкости. | Прежде всего, загрязнение является наиболее частой причиной отказа или брака масла. Это влияет на аэрацию, пенообразование, выделение воздуха и деэмульгируемость. | Аэрация может вызвать снижение сжимаемости гидравлических жидкостей, снижение объемного КПД насосов гидравлической системы; потеря эффективности передачи электроэнергии; кавитационные повреждения на всасывающих патрубках и сервоклапанах насосов; недостаточное время отклика для систем превышения скорости турбины; локальное окисление масла в высоконагруженных регионах; помеха потоку масла через фильтры. |
Вспенивание | Действие пенистых пузырьков, образующихся в жидкости из-за избытка воздуха. | Пена не является хорошей смазкой. Воздух или масляная пена может накапливаться в свободном пространстве резервуаров, коробок передач, картеров, картеров и других компонентов с паровыми пространствами. | Чрезмерное количество пены может быть вытеснено из резервуара через крышку сапуна.Может попасть в циркуляционный насос. Может помешать эффективной смазке шестерен и подшипников. |
Выпуск воздуха | Выпустить воздух из пузырьков в масле. Это должно произойти быстро. | Существенно зависит от вязкости масла и температуры. Плохой отвод воздуха может способствовать вспениванию масла. | Высокая вязкость масла. Низкая температура масла. Загрязнение дизельными моторными маслами, консистентными смазками и антикоррозийными средствами. Наличие частиц ржавчины. Контакт с очень жесткой водой. |
Деэмульгируемость | Способность выпускать или проливать воду. | Нежелательно, если вода не отделяется быстро от масла (особенно в турбинных и трансмиссионных маслах или гидравлических жидкостях). | Плохая деэмульгирующая способность масла или консистентной смазки может вызвать коррозию черных металлов, значительное снижение усталостной долговечности шариковых подшипников, роликовых подшипников и шестерен; и удаление из масел ингибиторов ржавчины и некоторых противоизносных и смазывающих присадок. |
Влияние вязкости на добычу нефти за счет попутного и противоточного впитывания из кернов с двумя открытыми концами | SPE Reservoir Evaluation & Engineering
Самопроизвольное впитывание является важным механизмом добычи нефти в коллекторах с естественной трещиноватостью.Поток нефти от матричной системы к системе трещин обычно включает как попутное, так и противоточное впитывание. Понимание механизма попутного и противоточного впитывания необходимо для добычи нефти из трещинных коллекторов. В предыдущей работе мы сосредоточились на чисто параллельном впитывании (Meng et al. 2015), а теперь сосредоточимся на сочетании прямоточного и противоточного впитывания. В этой статье разработана новая математическая модель, которая может быть использована для моделирования сочетания прямоточного и противоточного пропитывания с граничным условием «масло / вода с двумя открытыми концами» (TEO-OW).В граничном условии TEO-OW одна торцевая поверхность активной зоны подвергается воздействию воды, а другая — нефти. Проведены эксперименты самопроизвольного впитывания с граничным условием TEO-OW. Воздух и масло использовали в качестве несмачивающей фазы в экспериментах для получения различной вязкости в диапазоне от 0,018 до 103,4 сП. Пористая среда, использованная в экспериментах, была набита стеклянными шариками или кварцевым песком, оба из которых были сильно увлажнены. Геометрия стеклянных шариков является сферической, и гранулометрический состав узкий, геометрия кварцевого песка нерегулярная, а гранулометрический состав широкий.Как добыча нефти с входных и выходных поверхностей, так и расстояние продвижения фронта впитывания измерялись в зависимости от времени. Результаты экспериментов показали, что большая часть добычи нефти / газа произошла за счет одновременного впитывания как в пакеты из стеклянных шариков, так и в пакеты из кварцевого песка. Кроме того, для пакетов со стеклянными шариками очень мало нефти / газа было произведено противотоком, и оно почти не изменилось с увеличением вязкости нефти / газа. Для кварцевых песков гораздо больше нефти / газа было произведено противотоком впитывания, и оно заметно возрастает с увеличением вязкости нефти / газа (но все же намного меньше, чем прямоточное впитывание).Общее извлечение нефти / газа для пакетов со стеклянными шариками является высоким и почти не меняется с увеличением вязкости нефти / газа. Напротив, общая добыча нефти / газа для кварцевых песков ниже и заметно снижается с увеличением вязкости нефти / газа. Относительная проницаемость для воды и нефти может быть получена путем сопоставления результатов моделирования с результатами экспериментов. Результаты подгонки показывают, что относительная проницаемость для воды за фронтом пропитывания уменьшается с увеличением вязкости нефти, а относительная проницаемость для нефти для противоточной пропитки увеличивается с увеличением вязкости нефти.
Влияние высокой вязкости нефти на поведение потока нефти / газа в горизонтальных трубопроводах | SPE Projects, Facility & Construction
Резюме
Ожидается, что потоки нефти / газа по трубам будут демонстрировать существенно иное поведение при высокой вязкости нефти. Экспериментально наблюдается влияние высоковязкой нефти на структуру потока, градиент давления и задержку жидкости, и выявляются различия в поведении потока высоковязких и низковязких масел. Эксперименты проводятся на проточном контуре с рабочей секцией 50.Внутренний диаметр 8 мм и горизонтальная труба длиной 18,9 м. Приведенные скорости жидкости и газа изменяются от 0,01 до 1,75 м / с и от 0,1 до 20 м / с соответственно. Исследованы вязкости масла от 0,181 до 0,587 Па · с. Экспериментальные результаты используются для оценки характеристик существующих моделей для прогнозов структуры потока и гидродинамики. Сравнение данных с существующими моделями показывает значительные расхождения при высоких вязкостях нефти. Возможные причины этих расхождений тщательно изучаются.Определены и реализованы некоторые модификации закрывающих отношений, использованных в Zhang et al. (2003) модель. После этих модификаций прогнозы модели обеспечивают лучшее согласие с экспериментальными результатами для изменения структуры потока, градиента давления и удержания жидкости.
Введение
Двухфазный поток газа / жидкости в трубах — обычное явление в нефтяной, химической, ядерной и геотермальной промышленности. В нефтяной промышленности встречается при добыче и транспортировке нефти и газа.Точное прогнозирование структуры потока, падения давления и удержания жидкости является обязательным условием проектирования производственных и транспортных систем.
Высоковязкие масла открываются и производятся во всем мире. Высоковязкая или «тяжелая нефть» стала одним из важнейших углеводородных ресурсов будущего с постоянно растущим мировым спросом на энергию и истощением запасов традиционных масел.
Почти все модели потока имеют вязкость как внутреннюю переменную. Ожидается, что двухфазные потоки будут демонстрировать существенно разное поведение для масел с более высокой вязкостью.Вязкость жидкости будет влиять на поведение многих потоков, включая образование капель, поверхностные волны, унос пузырьков, зоны перемешивания пробок и даже трехфазный расслоенный поток. Кроме того, влияние потоков нефти с низким числом Рейнольдса в сочетании с потоками газа и воды с высокими числами Рейнольдса может привести к новым моделям потока и сопутствующему перепаду давления.
Литература наводнена двухфазными исследованиями, посвященными, в основном, поведению потока жидкостей и газов с низкой вязкостью.Однако в литературе очень мало исследований, посвященных поведению многофазного потока с высокой вязкостью. В этом обзоре литературы сначала кратко излагается современное состояние двухфазного потока. Затем проводится обзор исследований, посвященных влиянию вязкости жидкости на поведение двухфазного потока нефти / газа.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
10,7: Вязкость — Chemistry LibreTexts
- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Авторы и авторства
Поскольку его молекулы могут скользить друг вокруг друга, жидкость имеет способность течь.Сопротивление такому течению называется вязкостью . Жидкости, которые текут очень медленно, например глицерин или мед, имеют высокую вязкость. Такие, как эфир или бензин, которые очень легко текут, имеют низкую вязкость.
Вязкость определяется силой межмолекулярных сил и особенно формой молекул жидкости. Жидкости, молекулы которых полярны или могут образовывать водородные связи, обычно более вязкие, чем аналогичные неполярные вещества. Мед, в основном глюкоза и фруктоза (см. Изображение ниже), является хорошим примером жидкости, вязкость которой обязана водородным связям.
Жидкости, содержащие длинные молекулы, всегда очень вязкие. Это связано с тем, что молекулярные цепочки запутываются друг в друге, как спагетти — для того, чтобы жидкость текла, молекулы должны сначала распасться. По этой причине жидкое топливо, консистентная смазка и другие молекулы длинноцепочечных алканов довольно вязкие. Глицерин, CH 2 OHCHOHCH 2 OH, вязкий отчасти из-за длины цепи, но также из-за широких возможностей образования водородных связей между молекулами.На видео ниже показано несколько различных масел с длинными цепями, каждое из которых становится все более вязким.
Вязкость жидкости всегда уменьшается с повышением температуры. По мере того, как молекулы приобретают больше энергии, они могут легче вырваться из-под взаимной тяги. Длинноцепочечные молекулы также могут более свободно изгибаться при более высокой температуре и, следовательно, быстрее распутываться. Ниже представлено видео, демонстрирующее этот эффект с бытовой жидкостью: медом. В качестве предупреждения в видео громкой фоновой музыки .
Авторы и авторство
Что нужно знать о гидравлическом масле Вязкость
В гидравлической системе используются различные типы масла для выполнения таких функций, как смазка, передача тепла, передача энергии и уплотнение. Для обеспечения надлежащей работы гидравлической системы производителю или разработчику необходимо учитывать различные свойства гидравлической жидкости , такие как вязкость, сжимаемость, деэмульгируемость, огнестойкость и т. Д.Среди всего прочего, вязкость гидравлического масла является необходимым и наиболее важным свойством, которое снижает износ машины и повышает точность.
Источник изображения: kittiwake
Подробнее о вязкости гидравлического масла можно узнать здесь.
Вязкость жидкости — это внутреннее сопротивление потоку. Вязкость гидравлического масла — ключевое свойство, которое влияет на производительность каждой гидравлической системы. Вязкость масла определяет, какое масло выбрать для какого применения.Более высокая вязкость жидкости приведет к увеличению трения, падению давления и выделению тепла. В то же время более низкая вязкость вызовет внутренние утечки при более высокой температуре. Итак, важно выбрать жидкость с адекватной вязкостью. В противном случае это обратным образом повлияет на срок службы этой гидравлической системы.
Вязкость гидравлического масла определяет прочность и толщину пленки выбранной жидкости в машинах. Жидкость с низкой вязкостью будет течь быстрее, а жидкость с более высокой вязкостью — медленно.Вязкость гидравлического масла можно разделить на динамическую (абсолютную) вязкость или кинематическую вязкость. Динамическая вязкость измеряется с помощью местных вискозиметров, а кинематическая вязкость измеряется и сообщается лабораториями по анализу масла.
Также прочтите: Понимание симптомов низкого давления масла
Что такое индекс гидравлической вязкости?
Это изменение вязкости гидравлического масла при изменении температуры. Индекс вязкости в первую очередь подразделяется на низкий (до 35), средний (35-80), высокий (80-110) и очень высокий (выше 110).Низкий индекс вязкости указывает на большие изменения вязкости при изменении температуры, а высокий индекс вязкости — как раз наоборот. Точнее, мы можем сказать, что вязкость увеличивается при холоде и уменьшается при нагревании.
Для расчета индекса вязкости можно использовать формулу:
VI = 100 (Д-Е / Д-В)
Здесь «L» — масло с нулевым индексом вязкости при 40 ° C, «H» — масло с индексом вязкости 100 при 40 ° C, а «U» — кинематическая вязкость масла при 40 ° C.
Применение формулы индекса вязкости поможет вам выбрать подходящую гидравлическую жидкость для вашего применения. Очень желательное гидравлическое масло должно иметь диапазон индекса вязкости более 95. Если жидкость с низким индексом вязкости выбрана для применения, требующего низких температур, жидкость замерзнет и будет препятствовать свободному перемещению жидкости через систему.
Индекс вязкости синтетических масел будет выше, чем у минеральных масел. Обычно используемые минеральные масла имеют индекс вязкости около 100.
Также читайте: Вода в гидравлическом масле
Важность вязкости гидравлического масла
Гидравликапредназначена для внутреннего и наружного применения, которая работает от экстремально низких зимних температур до жарких пустынь. Как мы упоминали выше, температура влияет на вязкость гидравлического масла. При более низкой температуре жидкость затвердеет, и ее будет трудно перекачивать или течь. При более высокой температуре жидкость становится тоньше и снижает смазывающую способность жидкостей.
Низкая вязкость гидравлического масла создает риск внутренних утечек и снижает объемный КПД насосов и двигателей. Аналогичным образом, более высокая вязкость жидкости снижает механический КПД и вызывает такие проблемы, как высокое потребление энергии, тепловыделение, кавитация, плохое удаление воздуха и недостаточная смазка.
Слишком низкая или высокая вязкость гидравлической жидкости может повредить компоненты гидравлической системы, такие как насосы, клапаны, фильтры и т. Д. Высокая вязкость будет препятствовать потоку жидкости из резервуара в насос.Кроме того, клапанам и фильтрам будет трудно пропускать через него жидкость. Точно так же низкая вязкость гидравлического масла повредит уплотнение и вызовет износ металлических деталей из-за прямого контакта металла с металлом.
При выборе масла для вашей гидравлической системы в первую очередь необходимо учитывать вязкость гидравлического масла. Жидкость с адекватной вязкостью обеспечит максимальный срок службы, производительность и снизит затраты на техническое обслуживание.
