Вязкость масла в чем измеряется: ВЯЗКОСТЬ МАСЕЛ- ВАЖНО!!!

Что такое вязкость смазочного материала: расшифровка показателей

Подавляющее большинство автовладельцев имеет общее представление о вязкости смазочных материалов. Как минимум, всем знакома классификация по SAE. Однако единицы понимают достаточно глубоко в этом вопросе, чтобы осознанно подбирать моторные и трансмиссионные смазки для своих автомобилей.

Одной из ключевых категорий, определяющих эксплуатационные свойства смазочного материала, это индекс вязкости масла. Что это такое, на что влияет и насколько в целом этот индекс является важным параметром – попробуем разобраться в материале статьи.

Что лучше: высокая или низкая вязкость?

Что случится с двигателем, если во время прогрева, в мороза, если вязкость моторного масла окажется слишком высокой, вполне очевидно. Увеличение силы трения приведет к увеличению температуры двигателя до тех пор, пока вязкость не станет оптимальной. Ничего плохого в этом нет, однако мотор будет работать при более высокой температуре, чем было рекомендовано производителем.

Соответственно, способствует более быстрому износу узлов мотора. Возникает большая вероятность поломки. Касаемо автоматических коробок передач, стоит учесть, что придется производить частичную замену масла акпп чаще, т.к. повышенная температура увеличивает расход масла в двигателе.

Намного хуже, если залить жидкость вязкостью ниже, чем это требуется. То, что мотор может заклинить при высоких оборотах, вполне реально.

Для чего нужно моторное масло и что значит его вязкость?

С самого начала нам нужно разобраться с таким вопросом: в каких именно процессах участвует рассматриваемая жидкость? Первая из функций масла – это способствование быстрому и легкому процессу движения деталей автомобиля благодаря защитному, «скользкому» смазывающему слою. Наличие такого слоя позволяет деталям долговременно служить, не изнашиваться и не допускать при трении слишком высоких температур.

Что касается второй функции, то это, в совокупности с жидкостью для охлаждения, – сбережение двигателя от перегревания.

Масляное вещество перенимает лишние градусы температуры от двигателя, не позволяя ему достичь критически высоких температур, что уберегает машину от поломки.

В чем же заключается третья функция? Металлическая пыль, возникающая при трении деталей из металла, отводится из зоны, где происходит трение. Аналогично убираются все остатки нагара, возникающие в двигателе вследствие реакций окисления. Оно выводит весь этот мусор в фильтр масла. Это способствует предотвращению засорения. Также оно обеспечивает герметичность в цилиндрах двигателей.

При такой большой функциональности трансмиссионного масла в автомобиле индекс вязкости имеет очень большое значение. Для того, чтобы разбираться, на какой вязкости следует останавливать свой выбор, необходимо знать, что же это такое? Можно сразу сказать, что это понятие не постоянное и изменяющееся от перепада температур. Но несмотря на любые перепады, масло всегда качественно выполняет свои функции, если подобрана правильная его вязкость.

В общем, вязкость – это возможность связующих элементов и молекул каждого вида масла вращаться только относительно друг друга, взаимодействовать друг с другом, не теряя этих связей. Также это возможность слоев масла двигаться относительно друг друга, но не смешиваться, имея при этом сильное внутреннее трение и сцепление.

Естественно, вязкость измеряют силой этого трения. Если оно большое – индекс вязкости больше. Это определяет и легкую текучесть трансмиссионного масла. Также, насколько оно вязкое, можно определить по следующей характеристике: жидкость с высокой вязкостью будет оставлять на любой поверхности более жирный и прочный масляной слой.

Как определить вязкость масла

SAE масла выпускаются нескольких типов:

• с индексом «W» (Winter) – зимние масла 0w, 5w, 10w, 15w и 20w;
• без индекса – летние масла 30, 40, 50.

Всесезонные жидкости, обладающие смешанной спецификацией, записываются так: моторное масло 0w-20. Характеристики такого продукта свидетельствуют о том, перед нами жидкость которую можно использовать на протяжении всего года. То же самое касается и всех остальных масел, где записаны оба этих индекса. Как вы уже догадались, почти все масла на сегодняшний день являются всесезонными.

Продолжаем разбираться, что же обозначают эти цифры, и отчего зависит их градация. Как уже говорилось ранее, в каждом масле есть особые присадки (полимеры). Их процентное содержание отвечает за густоту состава. При повышении температуры полимеры загущают смазочную жидкость, способствуя большему оседанию частиц масла на деталях двигателя. Соответственно чем больше число после индекса W, тем больше присадок в таком продукте содержится, например:

• SAE 5w-30 содержит порядка 7-8%!присадок;
• в SAE 10w-30 их чуть меньше – 6-7%
• в SAE 5w-40 содержится самое большое количество полимеров – 12-15%!

Для того чтобы понять при каких температурах можно будет без проблем запустить двигатель, рассмотрим пример. Допустим, вы приобрели моторное масло 5w-40. Характеристики этой смазочной жидкости говорят о том, что этот состав является всесезонным. Но запуск двигателя с таким маслом можно будет осуществить при минимальной температуре -35 градусов. Откуда взялась эта цифра? Все просто: от цифры, стоящей перед индексом W (в нашем случае – это 5) необходимо отнять 40. Таким образом, мы получаем -35 – минимальную температуру при которой масляный насос сможет осуществить прокачку, избежав сухого трения деталей двигателя. Но на работу прогретого «движка» эти расчеты никак не влияют. Чтобы понять какая «минималка» будет влиять на «поворачиваемость» двигателя, нам необходимо отнять от 5 не 40, а 35. В итоге получаем -30 градусов.

Как становится очевидно – чем ниже температура, тем больше масло густеет и стартер становится все сложнее завести при холодном запуске. Но, эти параметры относительны, так как реальные показатели будут зависеть от самого движка.

Больше ничего особенного первая цифра 5 не показывает (только что перед нами низкотемпературное масло), но вот с параметром 40 все не так просто. Как первое число эту составляющую сложно удобоваримо перевести, кроме как, что смазочная жидкость обладает высокотемпературной вязкостью, которой удалось добиться за счет большего количества присадок. Для того чтобы понять масло с какой маркировкой лучше выбирать лучше всего обратиться к рекомендациям производителя автомобиля. Решая, какая вязкость больше подходит для «движка» важно не совершить ошибку, с которой часто сталкиваются как опытные, так и не очень умудренные опытом водители.

Стоит учитывать такие требования

• Слишком слабый параметр дает движку больше стабильности в работе и влияет на его скорость, а также влияет на скорость многих двс, по причине трения с цилиндрами.
• При очень высокой вязкости внутренним элементам двс будет затруднительно работать друг относительно друга. При этом густую смазку будет намного труднее перекачать внутри систем машины, что может приводить к слабой обработке маслом, а также к росту расходуемости горючего.
• Узнать наиболее подходящую для своего авто вязкость вы можете в имеющимся на руках техническом описании двс и в его руководстве.

Что такое вязкость смазочного материала в целом

Для определения характеристик любого масла в о

Коэффициент вязкости — формулы, виды и размерность величины

Коэффициент вязкости – это величина, используемая для обозначения силы внутреннего трения текучих веществ. Вязкость – разновидность явлений переноса. Жидкости и газы оказывают сопротивление перемещению двух слоев относительно друг друга. Эта особенность характерна для текучих веществ, связана с движением частиц, из которых и состоят вещества.

Вязкость называют внутренним трением. В его основе находится хаотическое движение молекул, передающих импульс между слоями. Такие импульсные обмены выравнивают скорости перемещения слоев.

Коэффициент динамической вязкости

Численное обозначение абсолютной вязкости является индексом сопротивляемости испытуемых веществ взаимному перемещению или скольжению их слоев. 

Единицей измерения коэффициента в системе СИ приняты паскаль-секунды:

Физическая основа динамического показателя заключается в его соответствии касательному напряжению, которое происходит между слоями вещества, перемещающимися относительно друг друга, при условии расстояния между ними, равного единице длины, и на скорости, равной единице.

Вязкость жидкости

Вязкость жидкости определяется формулой, в которой динамический коэффициент определяет пропорциональность скорости движения слоев и расстояния между ними:

• τ – касательное напряжение;

• µ — показатель пропорциональности, который является динамическим индексом вещества.

Закон вязкости жидкости был установлен Ньютоном в конце 17 века. Абсолютный показатель зависит от типа газа или жидкости, температуры веществ.

Коэффициент динамической вязкости газа

Для основных газов величины коэффициента при температуре 0 — 600 градусов Цельсия представлены в таблице:

Коэффициент вязкости жидкостей

Для органических жидкостей показания напрямую зависят от температуры. Ниже приведена таблица со значениями абсолютного индекса для веществ при температурах от 0 до 100 градусов Цельсия.  

Единица измерения – миллипаскаль-секунды, что соответствует сантипуазам.

Коэффициент динамической вязкости жидкостей уменьшается при условии нагревания вещества. Другими словами, чем выше температура жидкости, тем менее вязкой она становится.

Связь коэффициента вязкости с числами Рейнольдса и силой трения

Английский механик, физик и инженер Оскар Рейнольдс установил (1876 — 1883 гг.), что характер течения зависит от величины, не имеющей размерностью, и называемой числом Re.

Число Рейнольдса используют для отображения соотношения кинематической энергии вещества к энергопотерям на установленной длине в условиях внутреннего трения.

Примеры решения задач

Попробуем решить следующую задачу.

Установить тип движения жидкого вещества по трубам теплообменника, имеющего структуру «труба в трубе». Параметры внутренней трубы – 25*2 мм, внешней – 50*2,5 мм. Массовый расход воды составляет 4000 кг/ч (обозначение G). Плотность жидкости – 1000 кг/м³. Абсолютный индекс составляет 1•10^-3 Па*с.

Действие 1.

Следует узнать эквивалентный диаметр сечения межтрубного пространства:

Действие 2.

Определение скорости воды на основе уравнения расхода:

Действие 3.

По формуле Рейнольдса найти число Re:

Подставляя значения, получаем:

Ответ: режим перемещения воды в межтрубном пространстве является турбулентным.

Коэффициент кинематической вязкости

Кинематическая вязкость – это индекс, который отображает отношение абсолютного показателя вещества к его плотности при установленной температуре. 

Физическая формула соотношения выглядит и единицы измерения можно увидеть на картинке:

Действие 4. Вычисление кинематического показателя, исходя из формулы:

Подставив в уравнение полученные и имеющиеся расчетные данные, получим кинематический индекс вещества.

Заключение

Физический смысл коэффициента вязкости заключается в том, что он демонстрирует, чему равна величина F внутреннего трения, действующая на 1 ед. площади поверхности соприкасающихся слоев при единичном градиенте скорости.

Размерность данной величины и перевод из одних единиц измерения в другие показаны на картинке:

Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д.

	Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Вязкость, Число Рейнольдса (Re). Гидравлический диаметр. Ламинарный и турбулентный потоки.  / / Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д. Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т. д. Вязкость жидкости — это её спосбоность к сопротивлению растеканию, то есть характеристика «сцепленности» жидкости. Это явление возникает из-за молекулярного трения внутри жидкости, которое влечет за собой эффект сопротивления трения. Есть две связанные между собой величины, характеризующие вязкость жидкости — это динамическая (абсолютная) и кинематическая вязкость. Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей указана в таблице ниже. Кинематическая вязкость некоторых распространенных жидкостей — моторного масла, дизельного топлива, орехового масла и т.д. Жидкость Температура Кинематическая вызкость (oF) (oC) сантиСтоксы (cSt) Универсальные секунды Сейболта (SSU) Аммиак 0 -17. 8 0.30 — Ангидрид уксусной кислоты (CH3COO)2O 59 15 0.88 — Анилин 68 50 20 10 4. 37 6.4 40 46.4 Арахисовое масло 100 130 37.8 54.4 42 23.4 200 Асфальт RC-0, MC-0, SC-0 77 100 25 37. 8 159-324 60-108 737-1.5M(1500) 280-500 Ацетальдегид (уксусный альдегид) CH3CHO 61 68 16.1 20 0.305 0.295 36 Ацетон CH3COCH3 68 20 0. 41 — Бензин a 60 100 15.6 37.8 0.88 0.71 — Бензин b 60 100 15.6 37.8 0. 64 — Бензин c 60 100 15.6 37.8 0.46 0.40 — Бензол C6H6 32 68 0 20 1. 0 0.74 31 Бром 68 20 0.34 — Бромид этила C2H5Br 68 20 0.27 — Бромид этилена 68 20 0. 787 — Бутан -50 30 -1.1 0.52 0.35 — Вазелиновое масло 130 160 54.4 71.1 20. 5 15 100 77 Вода дистиллированная 68 20 1.0038 31 Вода свежая 60 130 15.6 54.4 1.13 0. 55 31.5 Вода морская — — 1.15 31.5 Газойль 70 100 21.1 37.8 13.9 7.4 73 50 Гексан 0 100 -17. 8 37.8 0.683 0.401 — Гептан 0 100 -17.8 37.8 0.928 0.511 — Гидроксид натрия (каустик) раствор 20% 65 18. 3 4.0 39.4 Гидроксид натрия (каустик) раствор 30% 65 18.3 10.0 58.1 Гидроксид натрия (каустик) раствор 40% 65 18.3 — — Глицерин 100% 68. 6 100 20.3 37.8 648 176 2950 813 Глицерин с водой ( 50% на 50% ) 68 140 20 60 5.29 1.85 (абс. в. сПуаз) 43 Глюкоза 100 150 37. 8 65.6 7.7M-22M 880-2420 35000-100000 4M-11M(4000-11000) Декан 0 100 17.8 37.8 2.36 1.001 34 31 Дизельное топливо 2D 100 130 37. 8 54.4 2-6 1.-3.97 32.6-45.5 -39 Дизельное топливо 3D 100 130 37.8 54.4 6-11.75 3.97-6.78 45.5-65 39-48 Дизельное топливо 4D 100 130 37. 8 54.4 29.8 макс. 13.1 макс. 140 макс. 70 макс. Дизельное топливо 5D 122 160 50 71.1 86.6 макс. 35.2 макс. 400 макс. 165 макс. Дизельное топливо CH3COOC2H3 59 68 15 20 0. 4 0.49 — Диэтилгликоль 70 21.1 32 149.7 Диэтиловый эфир 68 20 0.32 — Закалочное масло — — 100-120 20. 5-25 Карболовая кислота (фенол) 65 194

Конвертер кинематической вязкости • Гидравлика и гидромеханика — жидкости • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Кинематическая вязкость воды — примерно 1 сСт. Фонтан в Алупке, Крым, Россия.

Общие сведения

Вот что происходит, когда шарик падает в невязкую жидкость — кофе

Вязкость определяет внутреннее сопротивление жидкости силе, которая направлена на то, чтобы заставить эту жидкость течь. Вязкость бывает двух видов — абсолютная и кинематическая. Первую обычно используют в косметике, медицине и кулинарии, а вторую — чаще в автомобильной промышленности.

Абсолютная вязкость и кинематическая вязкость

Абсолютная вязкость жидкости, также называемая динамической, измеряет сопротивление силе, заставляющей ее течь. Она измеряется независимо от свойств вещества. Кинематическая вязкость, наоборот, зависит от плотности вещества. Для определения кинематической вязкости абсолютную вязкость делят на плотность этой жидкости.

Кинематическая вязкость зависит от температуры жидкости, поэтому помимо самой вязкости необходимо указывать при какой температуре жидкость приобретает такую вязкость. Вязкость машинного масла обычно измеряют при температурах 40° C (104° F) и 100° C (212° F). Во время замены масла в автомобилях автомеханики часто используют свойство масел становиться менее вязкими при повышении температуры. Например, чтобы удалить максимальное количество масла из двигателя, его предварительно прогревают, в результате масло вытекает легче и быстрее.

Ньютоновские и неньютоновские жидкости

Вязкость изменяется по-разному, в зависимости от вида жидкости. Различают два вида — ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ньютоновскими называются жидкости, вязкость которых изменятся независимо от деформирующей ее силы. Все остальные жидкости — неньютоновские. Они интересны тем, что деформируются с разной скоростью в зависимости от сдвигового напряжения, то есть, деформация происходит с большей или, наоборот, меньшей скоростью в зависимости от вещества и от силы, которая давит на жидкость. Вязкость также зависит от этой деформации.

Кетчуп — классический пример неньютоновской жидкости. Пока он в бутылке, почти невозможно заставить его выйти наружу под действием небольшой силы. Если мы, наоборот, приложим большую силу, например, начнем сильно трясти бутылку, то кетчуп легко из нее вытечет. Так, большое напряжение делает кетчуп текучим, а маленькое — почти не влияет на его текучесть. Это свойство присуще только неньютоновским жидкостям.

Мед очень вязкий

Другие неньютоновские жидкости, наоборот, становятся более вязкими с увеличением напряжения. Пример такой жидкости — смесь крахмала и воды. Человек может спокойно пробежать через бассейн, ею наполненный, но начнет погружаться, если остановится. Это происходит потому, что в первом случае сила, действующая на жидкость, намного больше, чем во втором. Существуют неньютоновские жидкости и с другими свойствами — например в них вязкость изменяется не только в зависимости от общего количества напряжения, но и от времени, в течение которого на жидкость действует сила. Например, если общее напряжение вызвано большей силой и действует на тело в течение короткого промежутка времени, а не распределено на более длительный отрезок с меньшей силой, то жидкость, например мед, становится менее вязкой. То есть, если интенсивно мешать мед, он станет менее вязким по сравнению с размешиванием его с меньшей силой, но в течение более длительного времени.

Вязкость и смазка в технике

Вязкость — важное свойство жидкостей, которое используется в повседневной жизни. Наука, изучающая текучесть жидкостей, называется реологией и посвящена ряду тем, связанных с этим явлением, включая вязкость, так как вязкость напрямую влияет на текучесть разных веществ. Реология обычно изучает как ньютоновские, так и неньютоновские жидкости.

Индикаторы вязкости моторного масла

Производство машинного масла происходит при строгом соблюдении правил и рецептуры, чтобы вязкость этого масла была именно такой, какая необходима в той или иной ситуации. Перед продажей производители контролируют качество масла, а механики в автосалонах проверяют его вязкость перед тем, как залить в двигатель. В обоих случаях измерения проходят по-разному. При производстве масла обычно измеряют его кинематическую вязкость, а механики, наоборот, измеряют абсолютную вязкость, а потом переводят ее в кинематическую. При этом используют разные устройства для измерения. Важно знать разницу между этими измерениями и не путать кинематическую вязкость с абсолютной, так как они неодинаковы.

Чтобы получить более точные измерения, изготовители машинных масел предпочитают использовать кинематическую вязкость. Измерители кинематической вязкости также намного дешевле измерителей абсолютной вязкости.

Для автомобилей очень важно, чтобы вязкость масла в двигателе соответствовала норме. Чтобы детали автомобиля служили как можно дольше, необходимо по возможности уменьшить трение. Для этого их покрывают толстым слоем моторного масла. Масло должно быть достаточно вязким, чтобы как можно дольше оставаться на трущихся поверхностях. С другой стороны, оно должно быть достаточно жидким, чтобы проходить по масляным каналам без заметного уменьшения скорости потока даже в холодную погоду. То есть, даже при низких температурах масло должно оставаться не очень вязким. К тому же, если масло слишком вязкое, то трение между подвижными деталями будет высоким, что приведет к увеличению расхода топлива.

Моторное масло — это смесь разных масел и добавок, например антивспенивающих и моющих присадок. Поэтому знать вязкость самого масла недостаточно. Необходимо также знать конечную вязкость продукта, и при необходимости изменять ее, если она не соответствует принятым стандартам.

Крышка маслозаливной горловины в автомобиле

Смена масла

По мере использования, процент добавок в моторном масле уменьшается и само масло становится грязным. Когда загрязнение слишком велико и добавленные в него присадки сгорели, масло становится непригодным, поэтому его необходимо регулярно менять. Если этого не делать, то грязь может засорить масляные каналы. Вязкость масла изменится и не будет соответствовать стандартам, вызывая различные проблемы, например забитые масляные каналы. Некоторые ремонтные мастерские и производители масла советуют менять его каждые 5&nbsp000 километров (3&nbsp000 миль), но производители автомобилей и некоторые автомеханики утверждают, что замены масла после каждых 8&nbsp000 до 24&nbsp000 километров (от 5&nbsp000 до 15&nbsp000 миль) вполне достаточно, если автомобиль исправен и в хорошем состоянии. Замена каждые 5&nbsp000 километров подходит для более старых двигателей, и сейчас советы о такой частой замене масла — рекламный ход, заставляющий автолюбителей покупать больше масла и пользоваться услугами сервисных центров чаще, чем это на самом деле необходимо.

По мере того, как конструкция двигателей улучшается, увеличивается и расстояние, которое может проехать автомобиль без замены масла. Поэтому чтобы решить, когда стоит залить в автомобиль новое масло, руководствуйтесь информацией в инструкции по эксплуатации или сайтом производителя автомобиля. В некоторых транспортных средствах также установлены датчики, которые следят за состоянием масла — их тоже удобно использовать.

Как правильно выбрать моторное масло

Чтобы не ошибиться с выбором вязкости, при выборе масла нужно учитывать для какой погоды и для каких условий оно предназначено. Некоторые масла предназначены для работы в холодных или, наоборот, в жарких условиях, а некоторые хороши в любую погоду. Масла также делят на синтетические, минеральные и смешанные. Последние состоят из смеси минеральных и синтетических компонентов. Самые дорогие масла — синтетические, а самые дешевые — минеральные, так как их производство дешевле. Синтетические масла становятся все более популярными благодаря тому, что они дольше служат, и их вязкость остается неизменной в большом интервале температур. Покупая синтетическое моторное масло, важно проверить, будет ли ваш фильтр служить так же долго, как и масло.

Изменение вязкости моторного масла в связи с изменением температуры происходит в разных маслах по-разному, и эта зависимость выражается индексом вязкости, который обычно указывают на упаковке. Индекс равный нулю — для масел, вязкость которых наиболее зависима от температуры. Чем меньше вязкость зависит от температуры, тем лучше, поэтому автомобилисты предпочитают масла с высоким индексом вязкости, особенно в холодном климате, где разница температур между горячим двигателем и холодным воздухом очень большая. На данный момент индекс вязкости синтетических масел выше, чем минеральных. Смешанные масла находятся посредине.

Чтобы вязкость масла дольше оставалась неизменной, то есть, чтобы повысить индекс вязкости, в масло нередко добавляют различные присадки. Часто эти присадки сгорают до рекомендованного срока замены масла, то есть масло становится менее пригодным к употреблению. Водители, использующие масла с такими добавками, вынуждены либо регулярно проверять, достаточна ли концентрация этих добавок в масле, либо часто менять масло, либо довольствоваться маслом со сниженными качествами. То есть, масло с высоким индексом вязкости не только дорогое, но к тому же требует постоянного контроля.

Вязкое машинное масло хорошо уменьшает трение, но в нем быстрее скапливаются пыль и другой мусор, так как велосипедная цепь не защищена и на нее попадает пыль. Тур де Бос 2010, город Квебек (Канада).

Масло для других транспортных средств и механизмов

Требования к вязкости масел для других транспортных средств часто совпадают с требованиями к автомобильными маслам, но иногда они отличаются. Например, требования для масла, которое используют для велосипедной цепи, другие. Владельцам велосипедов обычно приходится выбирать между невязким маслом, которое легко наносить на цепь, например из аэрозольного распылителя, и вязким, которое хорошо и долго держится на цепи. Вязкое масло эффективно уменьшает силу трения и не смывается с цепи во время дождя, но быстро загрязняется, так как в открытую цепь попадают пыль, сухая трава и другая грязь. С невязким маслом нет таких проблем, но его приходится часто наносить заново, а невнимательные или неопытные велосипедисты иногда не знают этого и портят цепь и шестерни.

Измерение вязкости

Для измерения вязкости используют устройства, называемые реометрами или вискозиметрами. Первые применяют для жидкостей, чья вязкость изменяется в зависимости от окружающих условий, а вторые работают с любыми жидкостями. Некоторые реометры представляют собой цилиндр, который вращается внутри другого цилиндра. В них измеряют силу, с которой жидкость во внешнем цилиндре вращает внутренний цилиндр. В других реометрах жидкость наливают на пластину, помещают в нее цилиндр, и измеряют силу, с которой жидкость действует на цилиндр. Существуют и другие типы реометров, но принцип их работы похож — они измеряют силу, с которой жидкость действует на подвижный элемент этого устройства.

Измерение вязкости краски

Вискозиметры измеряют сопротивление жидкости, которая перемещается внутри измерительного прибора. Для этого жидкость проталкивают через тонкую трубку (капилляр) и измеряют сопротивление жидкости движению по трубке. Это сопротивление можно узнать, измерив время, которое требуется, чтобы жидкость продвинулась на определенное расстояние в трубке. Время преобразуют в вязкость с помощью вычислений или таблиц, имеющихся в документации для каждого устройства.

Литература

Автор статьи: Kateryna Yuri

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Что такое вязкость? Единицы измерения вязкости

Вязкость характеризует способность газов или жидкостей создавать сопротивление между движущимися по отношению друг к другу слоями текучих (не твердых) тел. То есть эта величина соответствует силе внутреннего трения (английский термин: viscosity), возникающей при движении газа или жидкости. Для разных тел она будет различной, так как зависит от их природы. Например, вода имеет низкую вязкость по сравнению с медом, вязкость которого намного выше. Внутреннее трение или текучесть твердых (сыпучих) веществ характеризуется реологическими характеристиками.

Слово вязкость происходит от латинского слова Viscum, что в переводе означает омела. Это связано с птичьим клеем, который делали из ягод омелы и использовали для ловли птиц. Клеящим веществом намазывали ветки деревьев, а птицы, садясь на них, становились легкой добычей для человека.

Что же такое вязкость? Единицы измерения данной характеристики будут приведены, как это принято, в системе СИ, а также в других внесистемных единицах.

Исак Ньютон в 1687 году установил основной закон течения жидких и газообразных тел: F = ƞ • {(v2 – v1) / (z2 – z1)} • S. В данном случае F — это сила (тангенциальная), которая вызывает сдвиг слоев подвижного тела. Отношение (v2 – v1) / (z2 – z1) показывает быстроту изменения скорости течения жидкости или газа при переходе от одного подвижного слоя к другому. Иначе называется градиентом скорости течения или скоростью сдвига. Величина S — это площадь (в поперечном сечении ) потока подвижного тела. Коэффициент пропорциональности ƞ и есть коэффициент вязкости динамической данного тела. Величина, ей обратная j = 1 / ƞ, является текучестью. Силу, действующую на единицу площади (в поперечном сечении) потока, можно рассчитать по формуле: µ = F / S. Это и есть абсолютная или динамическая вязкость. Единицы измерения ее в системе СИ выражаются как паскаль на секунду.

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 во многих случаях является качественной характеристикой полупродуктов и готовых продуктов различных производств, так как она напрямую зависит от структуры вещества и показывает физико-химическое состояния материала и изменения, происходящие в технологии. 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.

Кинематическая вязкость — это физико-химическая характеристика материала, показывающая его способность под действием сил гравитации сопротивляться течению.

В системе СИ единицы измерения кинематической вязкости записывают как м²/с.

В системе СГС вязкость измеряют в стоксах (Ст) или сантистоксах (сСт).

Между этими единицами измерения существует следующая связь: 1 Ст = 10^-4 м²/с, тогда 1 сСт = 10^-2 Ст = 10^-6 м²/с = 1 мм²/с. Часто для кинематической вязкости пользуются другой внесистемной единицей измерения — это градусы Энглера, перевод которых в Стоксы можно осуществлять по эмпирической формуле: v = 0,073oE – 0,063 / oE или по таблице.

Для пересчета системных единиц измерения динамической вязкости во внесистемные можно использовать равенство: 1 Па • с = 10 пуаз. Краткое обозначение записывается: П.

Обычно единицы измерения вязкости жидкости регламентируются нормативной документацией на готовый (товарный) продукт или технологическим регламентом на полупродукт вместе с допустимым диапазоном изменения этой качественной характеристики, а также с погрешностью ее измерения.

Для определения вязкости в лабораторных или производственных условиях пользуются вискозиметрами различной конструкции. Они могут быть ротационные, с шариком, капиллярные, ультразвуковые. Принцип измерения вязкости в стеклянном капиллярном вискозиметре основан на определении времени истечения жидкости через калиброванный капилляр определенного диаметра и длины, при этом должна быть учтена постоянная вискозиметра. Так как вязкость материала зависит от температуры (с повышением ее она будет уменьшаться, что объясняется молекулярно-кинетической теорией как результат ускорения хаотического движения и взаимодействия молекул), поэтому испытуемая проба должна быть выдержана некоторое время при определенной температуре для усреднения последней по всему объему пробы. Существует несколько стандартизованных методов испытания вязкости, но наиболее распространенный — это межгосударственный стандарт ГОСТ 33-2000, на основании которого определяется кинематическая вязкость, единицы измерения в данном случае мм²/с (сСт), а динамическая вязкость пересчитывается, как произведение вязкости кинематической на плотность.

Шесть типов устройств, используемых для измерения вязкости от Cole-Parmer

Вам нужно измерить вязкость?

Вязкость — это мера сопротивления жидкости потоку, или, точнее, это отношение силы, необходимой для преодоления внутреннего трения между слоями жидкости (напряжение сдвига), к изменению скорости между слоями жидкости (градиент скорости).

Знание вязкости жидкости может быть очень важным, когда вам нужно измерить вязкость. Многие меры контроля качества основаны на вязкости.Например, для поддержания стабильного качества производителю кетчупа необходимо поддерживать надлежащую вязкость, чтобы потребитель в конечном итоге получил продукт, как задумано. Краска должна хорошо растекаться, но не стекать с кисти. Чернила должны выходить из сопла точно. В других случаях при проектировании оборудования и систем необходимо учитывать вязкость, чтобы обеспечить их надлежащее функционирование. Размер насосов и смесителей зависит от конструкции и мощности оборудования, позволяющего работать с заданной вязкостью.

Для измерения вязкости различных типов жидкостей и единиц измерения используется множество различных типов вискозиметров и других устройств для измерения вязкости.

Рассмотрим шесть типов устройств для измерения вязкости:

Вискозиметры с падающим шариком

Вискозиметр с падающим шариком измеряет вязкость жидкостей, а некоторые устройства могут также измерять вязкость газов.

Чашки для измерения вязкости

Различные формы чашек для измерения вязкости используют силу тяжести, чтобы позволить жидкости течь через отверстие, расположенное на дне, в точном количестве, которое можно измерить с течением времени для расчета значения вязкости.Чаще всего используются чашки для определения вязкости: чашки Форда, Форда Дипа и Зана.

Консистометры

Консистометр представляет собой металлический желоб с градуировкой, который измеряет вязкие материалы, когда они текут под уклоном под действием собственного веса. Они в основном используются для измерения вязкости краски, чтобы гарантировать соответствие военным спецификациям. Консистометры также подходят для многих пищевых продуктов, таких как сиропы, желе и соусы, а также для косметики. Консистенцию, вязкость и скорость потока можно проверить на соответствие установленным стандартам.На самом деле консистометр не измеряет значения вязкости напрямую: его измерение основано на том, насколько далеко жидкость будет течь по склону за определенный период времени. Это можно соотнести с вязкостью, используя установленные стандарты. Пользователи могут разрабатывать собственные стандарты и процедуры для тестируемого продукта. Хотя консистометры не могут использоваться со всеми образцами, низкие эксплуатационные расходы и простота использования сделали их очень популярными.

Вискозиметры стеклянные капиллярные

Стеклянный капиллярный вискозиметр используется в сочетании с методами испытаний, которые соответствуют определенному ASTM.Доступен широкий ассортимент стеклянных капиллярных вискозиметров, включая Ubbelhode, Cannon-Fenske и Zeitfuchs.

Вискозиметры вибрационные с вилкой

Вискозиметр вибрации с камертонной вилкой, обеспечивающий уровень 1% от показаний, обеспечивает высокую точность. Он измеряет вязкость, определяя управляющий электрический ток, необходимый для резонанса двух сенсорных пластин с постоянной частотой.

Вискозиметры ротационные

Ротационный вискозиметр вмещает широкий диапазон до миллионов сантипуаз и считается наиболее универсальным типом вискозиметра.

Прочтите статью «В гуще вещей: измерение вязкости».

Просмотрите нашу полную линейку продуктов для испытаний материалов и физических свойств. Нужна помощь в выборе продуктов? Позвоните нашим специалистам по продуктам по телефону 1-800-343-4340.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Метод измерения вязкости жидкости в пористой среде на месте с помощью ядерного магнитного резонанса

В настоящее время существующие методы измерения вязкости жидкости позволяют получить только вязкость жидкости в объеме, в то время как вязкость жидкости на месте в пористой среде не может быть приобретен.В этой статье, с помощью комбинации ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и эксперимента по физическому моделированию, установлен метод тестирования вязкости жидкости в пористой среде на месте, а также получены спектры вязкости воды в герметичных кернах при различных условиях вытеснения. получено. Результаты экспериментов показывают, что распределение вязкости воды в пористой среде in situ неоднородно и не является константой, а связано с расстоянием между водой и стенками породы. Когда расстояние между жидкостью и каменными стенками достаточно близко (например,g., время релаксации составляет менее 1 мс), вязкость жидкости быстро увеличивается, а вязкость на месте больше, чем объемная вязкость. Более того, после того, как образцы породы пропитаны водой, вязкость воды на месте распределяется в виде структуры с двумя пиками. Левый пик характеризуется в основном распределением вязкости на месте подвижной жидкости, вязкость которой на месте меньше, а правый пик в основном представляет характеристики распределения вязкости на месте неподвижной жидкости, вязкость которой на месте больше и постепенно увеличивается.При относительно большой движущей силе амплитуда вязкости подвижной жидкости на месте значительно уменьшается, а средняя вязкость остаточной воды в керне на месте намного выше, чем у насыщенной воды в исходном состоянии.

1. Введение

Вязкость — это воплощение физических свойств жидкости [1–3]. Это влияет на закон течения подземной жидкости, режим разработки пласта и оценку залежи углеводородов [4–16]. Поэтому точное измерение вязкости жидкости имеет большое значение.Исследования показывают, что на вязкость жидкости в основном влияют давление, температура и молекулярная сила на границе раздела жидкость-твердое тело, а вязкость одной и той же жидкости ведет себя по-разному в разных условиях [16–25]. В настоящее время гораздо больше изучено влияние давления и температуры на вязкость жидкости [16–23]. Однако мало что известно о влиянии молекулярной силы на вязкость жидкости на границе раздела жидкость-твердое тело в пористой среде.

С развитием месторождений с низкой проницаемостью понимание влияния микроструктуры на свойства флюидов в пористых средах становится все более значительным, что требует от людей уделять больше внимания влиянию свойств пористых сред на вязкость флюидов [24– 33].В пористых средах с низкой проницаемостью молекулярная сила на границе раздела жидкость-твердое тело более очевидна из-за большой удельной поверхности [24, 25, 30]. Под действием молекулярной силы молекулы жидкости вблизи границы раздела жидкость-твердое тело будут образовывать упорядоченное распределение, образуя пограничный слой на границе раздела жидкость-твердое тело. Свойства жидкости в этом пограничном слое отличаются от свойств жидкости в объеме, и ее вязкость будет больше, чем вязкость жидкости в объеме [24, 25].Marrhassing [34] обнаружил, что смола и асфальтен в сырой нефти были упорядоченно распределены в поровых каналах. Для одного и того же образца сырой нефти вязкость сырой нефти меньше в больших промежутках, а вязкость сырой нефти больше в небольших промежутках. Также считалось, что доля пограничного слоя в малом зазоре больше, чем в большом. Однако результаты этих исследований все еще остаются на качественном и полуколичественном описании, а распределение вязкости жидкости в пористой среде не может быть определено количественно.На основании этого Huang et al. [24, 25] предложили новую концепцию перколяционной жидкости и физическую модель перколяционной жидкости в пористых средах. Считается, что перколяционная жидкость является разновидностью жидкости в пористой среде и включает объемную жидкость и граничную жидкость. Объемная жидкость относится к жидкости, на свойства которой не влияет граница раздела, и распределяется по средней оси канала пористой среды. Соответственно, граничная жидкость представляет собой разновидность жидкости, на свойства которой влияет явление границы раздела, которое близко к стенке поры, образуя пограничный слой.Формула для расчета вязкости перколяционной жидкости также приводится [25], но ее трудно применять напрямую, потому что трудно измерить толщину пограничного слоя и среднюю вязкость, используемую в этой формуле. В настоящее время существует множество традиционных методов определения вязкости, которые обычно делятся на три категории: капиллярный метод [35, 36], метод вращения [37–39] и метод вибрации [40–43]. Эти методы могут измерять вязкость только при прямом контакте с жидкостью, и невозможно проверить вязкость жидкости в пористой среде: то есть вязкость жидкости в пористой среде на месте не может быть измерена, тогда как вязкость жидкости в пористой среде в большей степени может характеризовать транспортную способность жидкости, поэтому особенно необходимо разработать метод тестирования вязкости жидкости в пористой среде in situ.

Измерение вязкости с использованием ядерного магнитного резонанса (ЯМР) — это новый метод определения вязкости, разработанный в последние годы, который имеет преимущества бесконтактного и широкого диапазона применения и т. Д. И имеет широкие перспективы применения при измерении вязкости жидкости в пористых породах на месте СМИ. Ученые со всего мира проделали большую работу по изучению вязкости флюидов в коллекторах с помощью технологии ЯМР. В 1994 году Моррисс и др. [44] провели ЯМР-тест на 31 группе сырой нефти.Было обнаружено, что движение атома водорода ограничивается увеличением водородной цепи, что приводит к более короткому времени релаксации и увеличению вязкости. Также была дана зависимость между временем релаксации и вязкостью сырой нефти. В 1996 году Kleinberg и Vinegar [45] предложили улучшенную формулу для измерения вязкости сырой нефти с помощью ЯМР, и в формулу вязкости была введена температура. В 1998 году LaTorraca et al. [46] использовали ЯМР для измерения вязкости высоковязкой сырой нефти.Был сделан вывод о том, что среднее геометрическое значение более чувствительно к изменению вязкости, чем среднее геометрическое значение, и был предложен смысл относительного водородного индекса HI. В 2001 году Freedman et al. [47] использовали метод магнитореологической жидкости (MRF) для инвертирования данных ЯМР с помощью модели многожидкостной релаксации MRF и изучили характеристики релаксации ЯМР в градиентном магнитном поле песчаника, известняка и доломита, насыщенных различными нефтяными фазами.Исследования показывают, что в условиях градиентного магнитного поля эксперимент ЯМР может идентифицировать различные флюиды в порах породы, а также может определять флюидонасыщенность, вязкость водонефтяной фазы и пористость породы. В 2005 году Брайан и др. [4] использовали методы ЯМР в низком поле для измерения вязкости сырой нефти. Было обнаружено, что чем выше вязкость образца нефти, тем ниже относительный водородный индекс (RHI), была предложена новая формула ЯМР для вязкости сырой нефти, и gm и RHI сырой нефти были связаны с вязкость.В 2011 году Zhang et al. [48] ​​определили взаимосвязь между вязкостью и релаксационными свойствами ЯМР посредством теоретических выводов и прояснили возможность использования ядерного магнитного резонанса для различения свойств пластовых флюидов. В целом, в настоящее время сформирован относительно зрелый экспериментальный метод измерения вязкости объемного флюида в порах горных пород методом ЯМР, а также первоначально разработан метод тестирования вязкости смешанной фазы нефти и воды. Однако эффективный экспериментальный метод количественного измерения вязкости флюида в пористой среде in situ с помощью ЯМР еще не разработан.

В этой статье ЯМР и эксперименты по физическому моделированию объединены для разработки метода измерения вязкости перколяционной жидкости в пористой среде на месте и получения спектров вязкости воды в плотных породах при различных условиях вытеснения.

2. Метод и принцип действия

2.1. Непостоянная вязкость жидкости в горных породах

Здесь мы проверяем вывод о том, что вязкость жидкости в пористой среде непостоянна, путем тестирования вязкости жидкости при различном расстоянии между пластинами с помощью реометра.Согласно новой концепции перколяционной жидкости и физической модели перколяционной жидкости в пористой среде (рис. 1), предложенной Хуангом и др. [24, 25], мы разработали эксперимент по вязкости жидкости при различном расстоянии между пластинами, чтобы проверить изменение вязкости жидкости в зависимости от расстояния до стенки в пористой среде. Результаты испытаний кернов с низкой проницаемостью под давлением ртути с постоянной скоростью показывают, что средний радиус пор обычно составляет более 50 мкм м, а средний радиус горловины обычно меньше 5 мкм м [49].Следовательно, расчетное расстояние между пластинами такое же, как и радиус пор и горловины низкопроницаемых пород, которые составляют 3 мкм м, 4 мкм м, 5 мкм м, 6 мкм м, 7 мкм м, 8 μ м, 10 μ м, 30 μ м, 50 μ м и 124 μ м соответственно. Экспериментальным оборудованием для измерения вязкости жидкости является реометр MCR Anton Paar, экспериментальной жидкостью является глицерин (вязкость в пробирке при 25 ° C составляет 320 мПа · с), а температура испытания составляет 25 ° C.Результаты экспериментов показаны на рисунке 2.

Как видно из рисунка 2, когда расстояние между пластинами больше 8 мкм м, испытательная вязкость глицерина постоянна и не меняется с изменением. шага пластин. Напротив, когда расстояние между пластинами меньше 8 мкм м, с уменьшением расстояния между пластинами вязкость глицерина быстро увеличивается. Кроме того, когда расстояние между пластинами уменьшается до 3 мкм м, вязкость глицерина достигает 740 мПа · с, что составляет 2.3-кратная объемная вязкость глицерина.

Результаты экспериментов подтверждают модель перколяционной жидкости, предложенную Huang et al. [24, 25] и показывают, что в пористой среде с низкой проницаемостью вязкость жидкости больше не является постоянной. Рядом с твердой стенкой находится граничная жидкость, вязкость которой намного больше, чем у объемной жидкости. Следовательно, в пористой среде с низкой проницаемостью вязкость жидкости на месте выше, чем вязкость, измеренная в лаборатории. Следовательно, так необходимо изучить вязкость жидкости в пористой среде in situ, чтобы помочь нам понять фактическую вязкость жидкости в земле.

2.2. Принцип тестирования вязкости жидкости с помощью ЯМР

Принцип ЯМР заключается в измерении сигнала атомов водорода в магнитном поле. В масле и воде есть определенное количество атомов водорода, и при подаче сигнала магнитного импульса эти атомы водорода будут давать сильный отклик затухания [45, 46]. Если ЯМР выполняется на нефтеносных или водовмещающих породах из-за отсутствия парамагнитных элементов в породах, в породах нет отклика на сигнал, и измеряемые сигналы поступают только от нефти и воды в порах породы [ 47].В экспериментах по ядерному магнитному резонансу атомы водорода поляризованы внешним магнитным полем, и энергия воздействует на атомы водорода в виде радиочастотных импульсов, заставляя атомы водорода поглощать энергию и переходить между уровнями энергии. После того, как атом водорода поглотил энергию, он передает энергию другим вращающимся атомам или твердым поверхностям, чтобы восстановить исходное состояние равновесия [4]. Поскольку время измерения сигнала продольного затухания больше и на него легко влияет внешняя среда, сигнал измерения ЯМР является сигналом поперечного затухания.Сигналы затухания могут быть преобразованы в кривую затухания, которая представляет собой суперпозицию сигналов затухания различных фаз флюида. Компоненты жидкости различны, поэтому сигналы затухания и кривые затухания разные, а функции кривой затухания соответствуют одноиндексной или многоэкспоненциальной функции [48–51].

Теория вязкости Эйринга показывает [50, 51], что вязкость связана с диффузионной проводимостью. Даже если жидкость не течет, ее вязкость также можно измерить, а технологию ЯМР можно использовать для измерения характеристик диффузионной проводимости жидкости.ЯМР может быть использован для измерения отклика затухания атома жидкого водорода в магнитном поле под действием внешнего магнитного поля. Праммер [52] представил зависимость между ослаблением амплитуды ЯМР и временем поперечной релаксации () и указал, что вязкость жидкости положительно коррелирует со скоростью ослабления амплитуды жидкости. Чем меньше вязкость жидкости, тем медленнее скорость затухания амплитуды и больше время релаксации. Вместо этого, чем больше вязкость жидкости, тем выше скорость затухания амплитуды и меньше время релаксации.Его принцип показан на рис. 3 и (1).

Уравнение кривой затухания энергии в магнитном поле выглядит следующим образом [52]: где — макроскопическая намагниченность в момент, — равновесная намагниченность, — время поперечной релаксации, — время, мс.

Из уравнения кривой затухания энергии можно увидеть следующее: чем больше значение, тем более гладкой будет кривая затухания энергии. Чем меньше значение, тем быстрее спускается кривая затухания энергии.Время поперечной релаксации связано со свойствами самой жидкости и взаимодействием между жидкостью и поверхностью пор породы и т. Д. Следовательно, значение ЯМР можно использовать для характеристики вязкости жидкости.

2.3. Взаимосвязь между вязкостью жидкости и пиком

Цель этого раздела — найти эмпирическую формулу вязкости жидкости и значений ЯМР путем проведения экспериментов ЯМР на различных типах жидкостей с разной вязкостью, что обеспечивает основу для тестирования вязкости жидкости in situ в пористой среде. .

Экспериментальным прибором является оборудование для ЯМР RecCore4, разработанное независимо Китайским научно-исследовательским институтом разведки и разработки нефти в Ланфанге. Его рабочая частота составляет 2 МГц, время эха регулируется, минимальное время составляет 2 μ с. Глицерин и полиэтиленгликоль выбраны в качестве испытательной жидкости, приготовлены в виде экспериментальных растворов с различными концентрациями (10% ~ 90%) и помещены в пробирки.

Экспериментальные этапы следующие: сначала вискозиметр Уббелоде используется для измерения вязкости растворов с разной концентрацией, а затем с помощью оборудования RecCore4 ЯМР получают спектры ЯМР растворов с разной концентрацией; наконец, мы анализируем и обрабатываем данные, чтобы получить экспериментальные результаты, показанные на рисунках 3 и 4.

(a) Глицерин
(b) Полиэтиленгликоль
(a) Глицерин
(b) Полиэтиленгликоль

Из рисунков 4 и 5 видно, что существует хорошая корреляция между вязкостью и пиковое значение (). Соотношение следующее: Уравнение (2) указывает, что чем больше пиковое значение, тем меньше вязкость жидкости. Напротив, чем меньше пиковое значение, тем выше вязкость жидкости.

Приведенные выше экспериментальные результаты показывают, что метод ЯМР можно использовать для проверки вязкости различных жидкостей.Связь между вязкостью жидкости и пиком ЯМР четко определяется следующим образом:

Вязкость | FSC 432: Нефтепереработка

Вязкость

Вязкость, обычно обозначаемая символом μ, является физическим свойством жидкости, которое описывает ее тенденцию / сопротивление потоку. Жидкости с высокой вязкостью имеют низкую тенденцию к течению, тогда как жидкости с низкой вязкостью текут легко. Закон вязкости Ньютона дает физическое определение вязкости. Требуемая мощность для транспортировки (например,g., чтобы перекачивать) жидкость сильно зависит от вязкости жидкости. Интересно, что вязкость жидкости уменьшается с повышением температуры, а вязкость газов увеличивается с повышением температуры. Среди нефтепродуктов вязкость является критически важной характеристикой моторных масел. Вязкость жидкостей обычно измеряется кинематической вязкостью, которая определяется как отношение абсолютной (динамической) вязкости к абсолютной плотности (ν = μ / ρ). Кинематическая вязкость выражается в сантистоксах (сСт), секундах Сейболта (SUS) и секундах Сейболта-фурола (SFS).Значения кинематической вязкости для чистых жидких углеводородов обычно измеряются и сообщаются при двух эталонных температурах: 38 ° C (100 ° F) и 99 ° C (210 ° F) в сСт. Однако различные эталонные температуры, такие как 40 ° C (104 ° F), 50 ° C (122 ° F) и 60 ° C (140 ° F), также используются для определения кинематической вязкости нефтяных фракций. Вязкость сырой нефти можно измерить стандартным методом (ASTM D2983).

---

Проверка знаний

Что такое ASTM, ISO, IP?

Нажмите, чтобы ответить…

ОТВЕТ:

Есть несколько международных организаций, известных как организации по стандартизации, которые рекомендуют стандартные методы измерения нефтепродуктов. В число этих организаций входят [2 в млн]

— ASTM — Американское общество испытаний и материалов (http://www.astm.org (внешняя ссылка) ASTM включает несколько комитетов в зависимости от материалов; комитет D отвечает за нефтепродукты и по этой причине его методы испытаний для нефтепродуктов обозначаются префиксом D.

— ISO — Международная организация по стандартизации (http://www.iso.org)

— Энергетический институт (ранее ИП) (http://uk.ihs.com/collections/)

— API — Американский институт нефти) (http://www.api.org)

— AFNOR — Французская ассоциация нормализации (> http://www.afnor.org)

Свойства пластового флюида

Свойства пластового флюида

Открыть тему с навигацией

Подтем:

Газ

Нефть

Вода

Газ

Фон

Газ может быть определен как однородная жидкость с низкой плотностью и низкой вязкостью, у которого нет ни самостоятельной формы, ни объема.Он полностью расширяется наполните сосуд, в котором он содержится. Свойства газов различаются от жидкостей в основном потому, что молекулы в газах намного дальше друг от друга чем жидкости. Закон об идеальном газе гласит:

Это уравнение имеет ограниченное практическое значение, поскольку ни один из известных газов не ведет себя как идеальный газ. Однако это уравнение описывает поведение большинство реальных газов при низком давлении, и это служит отправной точкой для разработать уравнения состояний реальных газов при повышенных давлениях.Более того, поведение большинства реальных газов не сильно отличается от поведения предсказывается этим уравнением. Вставив поправочный коэффициент (Z) в Из уравнения идеального газа можно точно предсказать поведение реального газа.

Поправочный коэффициент называется коэффициентом сжимаемости газа; в отклонение от поведения идеального газа.

Газовая гравитация

Плотность газа — это молярная масса (молекулярная масса) природный газ, деленный на молярную массу воздуха (28.94 кг / кмоль). Это составляет от 0,55 для сухого сернистого газа до приблизительно 1,5 для влажного высокосернистого газа. Нефтяные газы обычно имеют плотность около 0,65.

Плотность газа влияет на расчет вязкости газа, сжимаемость, коэффициент сжимаемости и газонефтяное соотношение раствора.

Коэффициент сжимаемости газа

Коэффициент сжимаемости природного газа равен мера его отклонения от поведения идеального газа.Сжимаемость газа Фактор — это отношение объема, фактически занятого газом при заданном давление и температура до объема, который газ занимал бы при том же давление и температура, если он ведет себя как идеальный газ.

Коэффициент сжимаемости газа обычно составляет 0,8. и 1,2, но может быть от 0,3 до 2,0. Это использовано при расчете псевдодавления газа и при преобразовании объемов газа и скорости от стандартных условий до условий коллектора (и наоборот).Иногда его называют коэффициентом сверхсжимаемости, и часто путают с термином «сжимаемость» (который представляет собой изменение объема на единицу изменения давления). Коэффициент сжимаемости газа напрямую влияет на сжимаемость газа.

Сжимаемость газа

Сжимаемость вещества — это изменение объем на единицу изменения давления. Сжимаемость газа должна не путать с коэффициентом сжимаемости газа.Сжимаемость газа является очень сильной функцией давления и увеличивается с уменьшением давления. Математически это можно выразить как:

Где p — заданное давление, а Z — сжимаемость газа. фактор при этом давлении. Таким образом, величина сжимаемости газа равна порядка 1 / р.

Объемный коэффициент газообразования

Объемный коэффициент газового пласта — это объем газа при пластовые условия, разделенные на объем газа при стандартных условиях.Это используется для преобразования объемов, измеренных на поверхности, в пластовые условия. Определенный ниже, это функция от состава жидкости и давления / температуры соотношение между резервуаром (на месте) и стандартными условиями (14,65 фунт / кв. и 519,67 ° R или 60 ° F):

Это очень сильная функция давления и слабая функция температуры и состава газа.

Вязкость газа

Вязкость газа является мерой сопротивления потоку. воздействует на газ и выражается в сантипуазах (сП).Высшее значения указывают на большее сопротивление потоку. Для газа вязкость увеличивается при повышении температуры и давления. По мере снижения давления вязкость газа снижается. Молекулы просто удалены друг от друга на снизить давление и легче перемещаться друг мимо друга.

Экспериментальное определение вязкости газа затруднено. Как правило он не измеряется, а получается из корреляций, которые включают поправки для h3S, CO2 и N2.Вязкость газа используется в многочисленных уравнениях, особенно в определениях псевдодавления. и псевдовремя. Обычно вязкость газа находится в диапазоне от 0,015 до 0,03 сП или от 15 до 30 мкПа-с.

Критическая температура

Газы можно преобразовать в жидкости путем сжатия газ подходящей температуры. При повышении температуры кинетическая энергии частиц, составляющих газ, также увеличиваются, и газы становятся труднее сжижать.Критическая температура вещества — это температура, при которой пар вещества нельзя сжижать, независимо от приложенного давления. За Например, критическая температура воды составляет 374 ° C, а углекислый газ составляет 31,2 ° C.

Критическая температура представляет собой температуру выше какие отдельные жидкая и газовая фазы не существуют. В качестве критического температура приближается, свойства газовой и жидкой фаз становятся одинаковыми, в результате чего образуется одна фаза, известная как сверхкритическая жидкость.В критическое значение температуры используется в определении пониженной температуры (Tr = T / Tc), что, в свою очередь, используется непосредственно в корреляциях или уравнениях состояния для определения различных PVT свойства природного газа (например, вязкость, сжимаемость, газ коэффициент сжимаемости и др.).

Критическое давление

Критическое давление вещества — это давление требуется для сжижения газа при его критической температуре.Например, критическое давление воды 217,7 атм, углекислого газа 73,0 атм.

Критическое давление представляет собой давление, выше которого отдельные жидкая и газовая фазы не существуют. Поскольку критическое давление приближается, свойства газовой и жидкой фаз становятся то же самое, что приводит к одной фазе, известной как сверхкритическая жидкость. Критический значение давления используется в определении пониженного давления (pr = p / pc) который, в свою очередь, используется непосредственно в корреляциях или уравнениях состояния для определять различные PVT-свойства природного газа (например,г. вязкость, сжимаемость, коэффициент сжимаемости газа и др.).

Нефть

Фон

Корреляции физических свойств пластовых нефтей подробнее сложнее, чем для природного газа, из-за множества различных компонентов они содержат. Хотя большинство компонентов представляют собой углеводороды, более крупная молекула компоненты могут быть разных химических классов. Эти более крупные и тяжелые компоненты может сильно повлиять на поведение смеси.Также правила смешивания для жидкостей значительно отличаются от таковых для газов из-за сложная природа углеводородных жидкостей.

Есть три основных источника разработки ключевых нефтяных свойств. Эти являются:

• Подземный отбор проб добываемой жидкости в пластовых условиях. Это лучший метод, так как сложный смеси углеводородов делают каждое масло уникальным. Индивидуальные свойства затем можно определить эмпирически в лаборатории.
• Отбор проб с поверхности сепаратора, где скорость потока для каждой жидкости, газа и жидкостей, измеряется вместе с их соответствующие композиции. Затем эти жидкости рекомбинируют в лабораторию в пластовых условиях, и полученная жидкость используется для эмпирического определения основных свойств нефти.
• Корреляции часто используются, когда только ключ параметры, такие как плотность добываемой нефти и объем растворенного газа, выделяемого, известны.Следует использовать только корреляции после проверки / настройки с помощью лабораторных измерений для геологической среды образцы аналогичных масел.

Плотность масла

Плотность нефти связывает плотность нефти с плотностью воды. Плотность масла очень сильно влияет на расчетную вязкость масла. газожидкостного соотношения. Оказывает косвенное влияние на масло сжимаемость и коэффициент объема пласта нефти, поскольку эти переменные зависят от газового фактора раствора.

Американский институт нефти (API) разработал удельный вес шкала, измеряющая относительную плотность различных жидкостей нефти. Плотность API градуируется в градусах на ареометре и спроектирован таким образом, чтобы большинство значений находились в диапазоне от 10 ° до 70 ° API.

Обычно плотность нефти известна. Он колеблется от 45 ° API (легкая нефть) от 20 ° API (средняя плотность) до 10 ° API (тяжелая нефть). В преобразование плотности API (единицы нефтяного месторождения) в относительную плотность (относительную в воду) составляет:

Преобразование относительной плотности нефти в плотность нефти составляет:

где:

ρw ≈ 62.37 фунтов ∙ м / фут3 или 1000 кг / м3

Коэффициент объема нефтяного пласта

Коэффициент объема нефтеносного пласта (FVF) определяется как отношение объема нефти и растворенного газа в пластовых (in-situ) условиях до объема нефти в резервуарных (надводных) условиях. Поскольку большинство измерений добыча нефти и газа производится на поверхности, а поток жидкости занимает места в пласте необходимы объемные коэффициенты для преобразования измеренных поверхностные объемы к пластовым условиям.Это определяется как:

На объемный коэффициент нефтеносности влияют два основных фактора. Доминирующий Фактор — растворный газ. По мере увеличения давления количество раствора газ, который может растворить масло, увеличивается, так что масло разбухает, и поэтому коэффициент объема пласта превышает 1,0. Как только не останется свободный газ, доступный для растворения в масле, дальнейшее повышение давления приводят к снижению коэффициента объема пласта за счет второго воздействия коэффициент — сжимаемость масла.Как показано на схеме ниже, масло Фактор объема пласта определяется набуханием ниже точки кипения давление (за счет растворенного газа) и сжимаемость над пузырем точечное давление (поскольку весь доступный газ теперь растворен).

Усадка

Усадка — это величина, обратная коэффициенту объема пласта для нефти, и представляет собой разницу между объемом масла в резервуаре и его объем при доставке на поверхность (стандартное давление и температура.Величина усадки обычно составляет от 0,5 до 1. Изменение объема происходит из-за того, что растворенный газ выходит из масла при понижении давления.

Сжимаемость масла

Сжимаемость любой жидкости определяется как относительное изменение объем жидкости на единицу изменения давления. Обычно это выражается как изменение объема на единицу давления. Сжимаемость масла — источник энергии для потока жидкости в пласте.В недонасыщенном водоеме это доминирующий приводной механизм, но для насыщенного коллектора он затмевается эффектами сжимаемости газа из-за выделения растворенных газ. Сжимаемость масла — это составляющая общей сжимаемости, которая используется при определении кожи, безразмерного времени и материала баланс.

Сжимаемость нефти в зависимости от давления показывает значительную разрыв при давлении точки кипения.Выше этого давления (недонасыщенный состоянии) масло представляет собой однофазную жидкость (состоящую из масла и растворенного газ). Сжимаемость этой жидкости можно измерить в лаборатории, и это слабая функция давления. На и ниже давление точки кипения (состояние насыщения), газ выходит из раствора вызывая резкое увеличение сжимаемости, что вызывает разрыв показано на сюжете. Когда температура ниже точки кипения, сжимаемость масла становится гораздо более сильной функцией давления.

Соотношение газ-нефть раствора

Соотношение растворенного газа и нефти — это количество газа, растворенного в масле. при любом давлении. Он увеличивается примерно линейно с давлением и зависит от состава нефти и газа. Тяжелая нефть содержит меньше растворенного газа, чем легкая нефть. В общем, раствор газ-масло соотношение варьируется от 0 (мертвое масло) до примерно 2000 стандартных кубических футов на баррель (очень легкое масло).Отношение газ-нефть раствора увеличивается с давлением до тех пор, пока давление точки кипения достигается, после чего оно становится постоянным, а говорят, что масло ненасыщено.

Соотношение газ-нефть раствора является важным компонентом корреляций PVT. Это очень существенно влияет на объемный коэффициент нефтеотдачи, вязкость масла и сжимаемость масла.

Вязкость масла

Вязкость масла — это мера сопротивления потоку, оказываемого масла и выражается в сантипуазах (сП).Более высокие значения указывают большее сопротивление потоку. Для масла вязкость уменьшается с увеличением повышение температуры и давления (до точки кипения). Выше давление кипения, вязкость масла минимально увеличивается с увеличением давление, как показано ниже. Это очень сильная функция пластовой температуры, плотность нефти и газонефтяное соотношение раствора.

Вязкость масла измеряется как функция давления в большинстве PVT лабораторные измерения.Иногда отчет об обычном анализе масла укажите вязкость масла (и кинематическую вязкость). Эти измерения находятся в условиях резервуара и не должны использоваться в качестве нефти на месте вязкость. Вязкость мертвой нефти определяется как вязкость сырой нефти. при атмосферном давлении (без газа в растворе) и температуре системы. Там доступны несколько корреляций для оценки вязкости нефти в пласте условия, но необходимо соблюдать большую осторожность, поскольку они очень чувствительны на входы плотности нефти и растворенного газа.Вязкость масла в пластовых условиях может варьироваться от 10000 сП для тяжелой нефти до менее чем 1 сП для легкой нефти.

Давление точки пузыря

Давление точки кипения определяется как давление, при котором пузырек газа выходит из раствора. На данный момент мы можем сказать, что масло насыщен — он больше не может удерживать газ. Выше этого давления масло является недонасыщенным, и масло действует как однофазная жидкость.На и ниже при таком давлении масло насыщается, и любое понижение давления вызывает выделяется газ, в результате чего образуется двухфазный поток.

Вода

Фон

Оценка свойств пластовых вод важна для пласта инженерные расчеты, специально для тех, у кого есть приток воды. Также, вода часто является очень важным жидким компонентом при добыче нефти и газа система.Физические свойства воды играют важную роль в многофазном расчеты расхода.

Поскольку на состав воды обычно влияют только растворенные твердые частицы, сопоставить свойства воды относительно просто. Также изменения в физические свойства воды в зависимости от температуры и давления относительно небольшие и обычно предсказуемые.

Удельный вес воды

Удельный вес воды определяется как плотность воды, разделенная на по плотности воды при стандартных условиях (62.3 фунта / фут3). Вода, содержащаяся в резервуаре является солевым раствором и обычно имеет удельный вес больше 1,0. Специфично для воды гравитация не влияет на расчетные свойства, такие как сжимаемость воды, коэффициент объема пласта и вязкость. Однако он используется в расчет падения давления в стволе скважины при пересчете давлений из от устья до забоя.

Соленость

Соленость представляет собой количество растворенных солей, обычно выражаемое как количество ионов хлора в фиксированном объеме воды, измеренное в частей на миллион (ppm).

Вязкость воды

Вязкость воды — это мера сопротивления потоку, оказываемого вода. Более высокие значения указывают на большее сопротивление потоку. Для воды вязкость уменьшается с увеличением температуры и увеличивается с увеличением давление. Вязкость воды — очень слабая функция давления. вода при комнатной температуре примерно равен 1 сП. В водохранилище обычно он составляет от 0,5 до 1 сП. Это связано с более высокой температурой, соленость, и газосодержание раствора в воде.

Сжимаемость воды

Сжимаемость любого вещества — это изменение объема на единицу объем на единицу изменения давления. Сжимаемость воды — источник энергии для потока жидкости в пласте, но это имеет значение только тогда, когда в пласте нет свободного газа. Значение сжимаемости воды могут быть получены из лабораторных измерений PVT или определены из корреляций. Величина составляет примерно 1.0 х 10-6 и 9,0 x 10-6 фунтов на квадратный дюйм-1. Это слабая функция давления, температуры и солености.

Коэффициент объема водообразования

Коэффициент объема водного пласта определяется как отношение объема воды в пластовых (естественных) условиях к воде в резервуаре (на поверхности) условия. Этот коэффициент используется для преобразования расхода воды (в условиях складского резервуара) до пластовых.

Объемный коэффициент образования воды может быть измерен в лаборатории или определен из корреляций.В большинстве случаев коэффициент объема водообразования равен очень близко к одному, поэтому большинство практикующих склонны устанавливать его на единицу. Это является очень слабой функцией давления, температуры и солености.

Соотношение растворенного газа и воды

Соотношение раствор газ / вода — это количество газа, растворенного в воде. Он увеличивается примерно линейно с давлением и является функцией водно-газовый состав. Количественно растворимость газа в воды значительно меньше, чем газа в нефти.

Авторские права © 2012 Fekete Associates Inc.

Битум класса вязкости

Американские и индийские стандарты

Классификация вязкости может быть сделана на исходных (поставленных) образцах асфальтового вяжущего (так называемая оценка AC) или образцах выдержанных остатков (так называемая оценка AR). Испытание на вязкость AR основано на вязкости выдержанного остатка после испытания в печи для прокатки тонких пленок. При классификации AC асфальтовое вяжущее характеризуется свойствами, которыми оно обладает до того, как оно подвергнется производственному процессу HMA.Система классификации AR — это попытка имитировать свойства асфальтового вяжущего после того, как он прошел типичный производственный процесс HMA, и, таким образом, он должен быть более репрезентативным для того, как асфальтовое вяжущее ведет себя в дорожных покрытиях HMA. В таблице 1 перечислены основные преимущества и недостатки системы классификации вязкости.

Преимущества и недостатки классификации по вязкости, указанные ниже

Преимущества	Недостатки
В отличие от глубины проникновения, вязкость является фундаментальным инженерным параметром.	Основная сортировка (проведенная при 25 ° C (77 ° F)) может неточно отражать реологию низкотемпературного асфальтового вяжущего.
Температура испытаний хорошо коррелирует с: 25 ° C (77 ° F) — средняя температура дорожного покрытия. 60 ° C (140 ° F) — высокая температура дорожного покрытия. 135 ° C (275 ° F) — Температура смешивания HMA.	При использовании системы классификации AC вязкость остатков в тонкопленочной печи может сильно различаться в зависимости от той же степени AC.Поэтому, хотя асфальтовые вяжущие относятся к одной и той же марке AC, после строительства они могут вести себя по-разному.
Температурную восприимчивость (изменение реологии битумного вяжущего с температурой) можно в некоторой степени определить, поскольку вязкость измеряется при трех различных температурах (пенетрация измеряется только при 25 ° C (77 ° F)).	Тестирование дороже и занимает больше времени, чем тест на проникновение
Испытательное оборудование и стандарты широко доступны.

Новый метод классификации продукта теперь основан на вязкости битума (при 60 ° C и 135 ° C). Таким образом, новые марки получили номенклатуру:

.

Стандартный	Оценка на основе исходного асфальта (AC)						Оценка по старым остаткам (AR)
AASHTO M 226	АС-2.5	AC-5	AC-10	AC-20	AC-30	AC-40	AR-10	AR-20	AR-40	AR-80	AR-160
ASTM D 3381	АС-2.5	AC-5	AC-10	AC-20	AC-30	AC-40	AR-1000	АР-2000	AR-4000	AR-8000	AR-16000

Стандартный	Минимум абсолютной отметки	Вязкость, Пуаз при 600 ° C	Приблизительная степень пенетрации
IS73: 2013	ВГ 10	800	80-100
	ВГ 20	1600	–
	ВГ 30	2400	60-70
	ВГ 40	3200	30-40 / 40-50

Класс вязкости выше класса пенетрации решается несколько ключевых проблем, например:

• Эффективность при высоких температурах за счет принятия спецификации битума с градацией вязкости (на основе вязкости при 60 ° C) вместо текущей спецификации с градацией пенетрации (на основе пенетрации при 25 ° C)
• Проблемы, связанные с уплотнением , которое мягкие асфальтовые смеси создают при толкании и толкании под роликовыми колесами, также были решены путем введения требования минимальной вязкости при 135 ° C, это поможет свести к минимуму проблемы с мягким смешиванием в поле.
• Принятие спецификаций дорожного битума с градацией по вязкости также сократит количество общих испытаний до 7 без ущерба для качества битума, а также никаких новых испытаний для реализации этой спецификации не требуется.

Классы вязкости Битум подразделяется на категории по вязкости (степени текучести). Чем выше марка, тем жестче битум. В зависимости от степени вязкости испытания на вязкость проводятся при 60 ° C и 135 ° C, что представляет собой температуру поверхности дороги летом и температуру перемешивания соответственно.Глубина проникновения при 25 ° C, которая является среднегодовой температурой дорожного покрытия, также была сохранена в технических условиях.

Спецификация битума класса вязкости (ASTM D3381-09)

Имущество	шт.	AC-10	AC-20	AC-30	AC-40	Методы испытаний
Вязкость, 140 ° F (60 ° C)	-П,	1000 ± 200	2000 ± 400	3000 ± 600	4000 ± 800	ASTM D-2171
Вязкость, 275 ° F (135 ° C), мин.	сСт	150	210	250	300	ASTM D-2171
Пенетрация, 77 ° F (25 ° C), 100 г, 5 сек, мин.	0.1ММ	70	40	30	20	ASTM D-5
Температура вспышки в открытом тигле Кливленда, мин.	° С	219	232	232	232	ASTM D-92
Растворимость в трихлорэтилене, мин.	% Вес	99	99	99	99	ASTM D-2042
Испытания остатков от тонкопленочной печи:
— Вязкость, 140 ° F (60 ° C), макс.	-П,	5 000	10 000	15 000	20 000	ASTM D-2171
— Пластичность, 77 ° F (25 ° C), 5 см / мин, мин.	см	50	20	15	10	ASTM D-113
Щелкните, чтобы просмотреть техническое описание продукта

Технические условия на битум класса вязкости (IS 73: 2013)

Имущество	шт.	ВГ-10	ВГ-20	ВГ-30	ВГ-40	Методы испытаний
Пенетрация при 25 ° C, 100 г, 5 сек, мин	0.1ММ	80	60	45	35	IS 1203
Абсолютная вязкость при 60 ° C	-П,	800-1200	1600-2400	2400-3600	3200-4800	IS 1206 (Часть 2)
Кинематическая вязкость при 135 ° C, не менее	сСт	250	300	350	400	IS 1206 (Часть 3)
Температура вспышки (открытый тигель Кливленда), мин.	° С	220	220	220	220	IS 1448 [P: 69]
Растворимость в трихлорэтилене, мин.	% Вес	99	99	99	99	IS 1216
Температура размягчения (R&B), мин.	° С	40	45	47	50	IS 1205
Испытания остатков от тонкопленочной печи:
— Коэффициент вязкости при 60 ° C, макс.		4	4	4	4	IS 1206 (Часть 2)
— Пластичность при 25 ° C, мин.	см	75	50	40	25	IS 1208
Щелкните, чтобы просмотреть техническое описание продукта

Измерение вязкости | Физика и химия для IG и A level

В этом упражнении используется один из самых старых и простых способов, но не самый точный: мы просто увидим, как быстро стальная сфера падает с конечной скоростью через жидкость.Чем быстрее падает сфера, тем меньше вязкость. В этом есть смысл: если жидкость имеет высокую вязкость, она сильно сопротивляется потоку, поэтому сфера падает медленно. Если жидкость имеет низкую вязкость, она оказывает меньшее сопротивление потоку, поэтому сфера падает быстрее. Сталь — хороший выбор, потому что она плотная и магнитная, поэтому вы можете использовать магнит, чтобы достать сферу, что оказывается весьма полезным.

Измерение включает определение скорости падающего шара. Это делается путем измерения того, сколько времени требуется каждой сфере, чтобы пройти через измеренное расстояние жидкости и, следовательно, найти среднюю конечную скорость.

Формула для определения вязкости впечатляет, но на самом деле не очень сложная.

Мы не собираемся выводить это уравнение, достаточно сказать, что оно работает для небольших сферических сфер, которые падают с конечной скоростью через жидкость.

Во-первых, нам нужно измерить плотность жидкости, что можно сделать обычным методом определения массы известного объема жидкости. Хорошо работает моторное масло, либо жидкость для мытья посуды, либо шампунь, оставляя его осесть, чтобы избавиться от пузырьков воздуха.

Во-вторых, нам нужно измерить плотность стали, из которой сделаны шариковые подшипники. Опять же, это простой вопрос — найти массу (скажем) 10 из них и их объем методом смещения.

Затем нам нужно использовать микрометр для измерения среднего диаметра (сухих) шарикоподшипников. Щелкнув ссылку, вы узнаете, как это сделать, и вам действительно нужно это хорошо знать.

Затем мы наливаем нашу жидкость в длинную трубку с пробкой на нижнем конце, минимальным диаметром около 5 см и используем набор стальных шарикоподшипников разного диаметра, которые помещаются внутри трубки с большим свободным пространством с обеих сторон.Это важно, потому что мы действительно хотим, чтобы шары текли в пике параболы ламинарного потока — если у нас есть 5 или около того, это было бы хорошо, поэтому мы можем получить линейный график, что является основной целью в физике. если возможно.

Установите аппарат вот так.

Отметьте трубу, как показано, как начальную и конечную точки. Перепад в росте должен быть как можно большим — стремиться минимум на метр. Оставьте немного в конце, чтобы избежать ошибок замедления, когда мяч приближается к пробке внизу.

Найдите среднюю скорость каждого шара. Таблица результатов может выглядеть так.

Возможно, вам захочется обдумать неопределенности этого эксперимента. Где они и что самое важное. Что вы могли с ними сделать?

Это немного сложнее, но в качестве проверки вы можете попробовать использовать стеклянные шарики, которые труднее выловить из жидкости — они, конечно, должны дать вам тот же ответ. Для моторного масла, как ни странно, должно получиться значение около 1 Па · с.

Наконец, вязкость моторного масла сильно зависит от температуры. Для студентов IB: спроектируйте и выполните вышеуказанное при разных температурах.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

О Джоне Бродяге

Я преподавал физику и математику по всему миру. Я немного пишу, немного гуляю, у меня три гитары с разным голосом. Я все еще катаюсь на лыжах, но только на более пологих склонах.Я хочу быть лучшим фотографом. Мне повезло, у меня есть друзья по всему миру.