Viskositéit. Déi ass souguer gemaach ginn vun dynamesch Viskositéit. Der kierperlecher Bedeitung vun der souguer gemaach vun Viskositéit

Viskositéit Index - e Schlëssel Parameter vun der schaffen Flesseggassystem oder Gas. An physesch Konditiounen, kann d'Viskositéit wéi d'intern Reiwung vun der Motioun vun der Deelchen constituting der Mass vun der flësseg (Gas) mëttel- oder, méi einfach, der Bewegung Resistenz ëmmer definéiert ginn.

Wat ass d'Viskositéit

Eng einfach empiresche Erfahrung Viskositéit Determinatioun: d'glat sloped Uewerfläch an eng selwecht Quantitéit vum Waasser an Ueleg gläichzäiteg Ooffahrten matt. Waasser leeft séier Ueleg. Et ass méi Flesseggassystem. séier den Ueleg verrëngeren Plënneren hält e méi héich Reiwung tëscht senge Molekülle (intern Resistenz - Viskositéit). Sou, Flesseggassystem Viskositéit inversely proportional zu hirer fluidity.

Viskositéit Index: d'Formule

An enger vereinfachter Form vum Prozess vun viscous Flesseggassystem am si da kënnen als flaach parallel Schichten A an B mat der selwechter Fläch S, d'Distanz tëscht deenen ass d'Hellegkeet vun h considéréiert ginn.

Dësen zwou Schichten (A a B) réckelen mat verschiddene Vitessen (V an V + ΔV). A Layer der héchster Vitesse (V + ΔV) no, d 'Bewegung vun der Layer B, op eng méi lues Vitesse (V) bewegt. Gläichzäiteg trëtt der B Layer den Taux vun der Layer A. zu aggressiv D'kierperlech Bedeitung vun der Viskositéit ass souguer gemaach ginn ass, datt d'Reiwung vun der Molekülle de Flux Resistenz vun der Schichten constituting eng Kraaft Formen déi Isaak Nyuton duerch déi folgend Formule beschriwwen:

F = μ × S × (ΔV / h)

hei:

• ΔV - Differenz tëschent der Vitesse vun Bewegung vun Flesseggassystem Flux Schichten;
• h - Distanz tëscht dem Flëssegket Baach Schichten;
• S - Surface vun der Flesseggassystem Flux futti;
• μ (Mu) - Faktor je Eegeschafte vun engem flësseg, absolute dynamesch Viskositéit genannt.

Am SI Unitéiten Formule ass wéi follegt:

μ = (F × h) / (S × ΔV) = [pa × s] (× Pascal zweet)

Wou F - d'Kraaft vun Gravitatioun (Gewiicht) Eenheet vun der hydraulesch Flesseggassystem Volume.

Wäert vun Viskositéit

Am meeschte Fäll, déi ass souguer gemaach ginn vun dynamesch Viskositéit ass an centipoises gemooss (CP) am Aklang mat de System cgs (cm, Gramm, zweet). An der Praxis, ass d'Viskositéit vun der Flëssegket Mass Verhältnis mat hiren Volumen, i.e. Flëssegket Dicht:

ρ = m / V

hei:

• ρ - Dicht vun der Flëssegket;
• m - Mass vun Flesseggassystem;
• V - Volume vun flësseg.

D'Verhältnis tëscht dem dynamesche Viskositéit (μ) an Dicht (ρ) ass eng kinematic Viskositéit ν (ν - Griichesch - Nu) genannt:

ν = μ / ρ = [m ² / s]

Iwwregens, Methode fir sinn d'Viskositéit souguer gemaach Bestëmmung verschidden. Zum Beispill, d'kinematic Viskositéit ass gemooss nach am Aklang mat der GHS System an centistokes (cSt) an engem submultiple Quantitéite - Stokes (St):

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

Determinatioun vun der Viskositéit vu Waasser

Viskositéit souguer gemaach Waasser ass duerch Miessunge der Flesseggassystem Flux Zäit duerch d'Genauegkeet z'erreechen capillary eraus alles. Dësen Apparat ass z'erreechen engem bekannt Standard Flëssegket Viskositéit benotzt. Fir kinematic Viskositéit bestëmmen, an mm ² / s gemooss, de Flesseggassystem Flux Zäit, an Sekonnen gemooss, ass duerch e konstante Wäert doubelt.

Als Verglach Eenheet ass d'Viskositéit destilléiert Waasser, deem Wäert ass bal konstant souguer wann d'Temperatur Ännerungen benotzt. Viskositéit - engem Verhältnis vun der Zäit zu Sekonnen dass fix Volume destilléiert Waasser op d'Dauer vun enger Genauegkeet z'erreechen Lach waren ass, op de selwechte Wäert fir den Test flësseg.

viscometers

Viskositéit ass am Grad Engler (° E) Saybolt Universal seconds ( "SUS) oder Redwood Grad (° RJ) gemooss je der Zort vun rheometer. Dräi Zorte vu viscometers ënnerscheeden nëmmen an der Zomm vun Flëssegket mëttel- leeft.

Viscometer d'Viskositéit an europäesch Eenheet Engler Grad (° E) Moossen, berechent pro 200 cm ³ vun Flëssegket mëttel- leeft. Viscometer d'Viskositéit zu Saybolt Universal seconds ( "SUS oder" SSU) Moossen, an den USA benotzt, 60 cm ³ vun Test Flëssegket mat. An England, wou Redwood Grad (° RJ) benotzt, Dirigent viscometer d'Viskositéit vu 50 cm ³ vun Flëssegket Moossen. Zum Beispill, wann 200 cm ³ aus enger Ueleg op zéng mol leeft méi lues wéi déi selwecht Quantitéit vum Waasser, ass d'Viskositéit 10 ° Engler E.

Zanter Temperatur d'Viskositéit Verhältnis zu änneren, sinn de Miessunge normalerweis duerchgefouert Ufank op engem konstant Temperatur vun 20 ° C an dann op seng héich Wäerter e Schlëssel Faktor ass. D'Resultat, ass also, ausgedréckt duerch eng entspriechend Temperatur Schan, e.g. 10 ° E / 50 ° C oder 2,8 ° E / 90 ° C. flësseg Viskositéit bei 20 ° C méi héich wéi seng Viskositéit bei héichen Temperaturen. Hydraulesch Uelecher hunn eng Viskositéit um folgende jeeweileg Temperaturen:

190 cSt bei 20 ° C = 45,4 cSt bei 50 ° C = 11,3 cSt bei 100 ° C.

Iwwersetzung Wäerter

Determinatioun vun Viskositéit existeiert a verschiddene Systemer (amerikanesch, britesch, GHS) an dofir sinn oft néideg Daten vun engem Miessunge System zu engem aneren ze iwwersetzen. Fir d'Wäerter vun Viskositéit vun der Flesseggassystem geflunn an centistokes (mm ² / s) benotzt folgend Formule empiresche zu Grad Engler ausgedréckt:

ν (cst) = 7,6 × ° E × (1-1 / ° E3)

Zum Beispill:

• 2 ° E = 7,6 × 2 × (1-1 / 23) = 15,2 × (0.875) = 13,3 cSt;
• 9 ° E = 7,6 × 9 × (1-1 / 93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 cSt.

Fir d'Norm Viskositéit vun der hydraulesch Formule ze séier bestëmmen kann Ueleg vereinfacht ginn wéi follegt:

ν (cst) = 7,6 × ° E ⁽² mm / s)

Nodeems ν kinematic Viskositéit zu mm ² / s oder cSt, kann se an eng dynamesch Viskositéit souguer gemaach μ ëmgerechent ginn, déi folgend Relatioun mat:

μ = ν × ρ

Beispill. Message verschidde Formelen Iwwersetzung Engler Grad (° E) centistokes (cSt) an centipoises (cps), dovun ausgoen, datt hydraulesch Ueleg mat enger Dicht ρ = 910 kg / m ³ huet eng kinematic Viskositéit vu 12 ° E, an Eenheeten vun centistokes:

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

Zanter 1sSt = 10 ^-6 m ² / s an 1br = N × 10 ^-3 s / m ^2, dann de dynamesch Viskositéit wäert op dee selwechte ginn:

μ = ν × ρ = 90,3 × 10 ^-6 · 910 = 0.082 × N s / m ² = 82 cps.

Viskositéit ass souguer gemaach ginn vun de Gas

Et ass vun der Kompositioun (chemesche, mechanesch) Gas op eng Temperatur an den Drock am Gas-dynamesch Berechnungen verbonne mat Gas herrlechen applizéiert sech. An der Praxis, ass d'Viskositéit vu de Gas Rechnung am Design Entwécklung vun Gas Felder geholl, wou d'Berechnung ass souguer gemaach ginn Ännerungen gehaal ass je de Gas Zesummesetzung Ännerungen (virun allem wichteg fir Gas condensate Siten), Temperatur an Drock.

Mir Berechent der souguer gemaach vun Viskositéit vu Loft. D'Prozesser wäert zu deene virun der zwee Waasser leeft beschriwwen ähnlech ginn. Beweis parallel Plënneren zwee Gas Baachen U1 a U2, mee bei verschiddenen Tariffer. Tëscht dem Schichten vun Konvektioun wäert geschéien (interpenetration) Molekülle. Als Resultat, erun séier Plënneren Loft Flux wäert erofgoen an Ufank lues bewegt - scho.

Déi ass souguer gemaach ginn vun Viskositéit vu Loft, laut zu Newton d'Gesetz, duerch déi folgend Formule ausgedréckt:

F = -h × (du / DZ) × S

hei:

• DU / DZ ass d'Drorakéit Temperaturgefäll;
• S - Beräich vun Impakt Kraaft;
• Faktor h - déi dynamesch Viskositéit.

Viskositéit Index

Viskositéit Index (VI) - e Parameter der Verännerung Viskositéit an Temperatur correlating. D'Korrelatioun ass eng statistesch Ofhängegkeet Relatioun, an dësem Fall déi zwee Wäerter op déi d'Temperatur Ännerung vun systematesch Variant vun Viskositéit begleet ass. Déi méi héich d'Viskositéit Index, déi manner der änneren tëscht déi zwee Wäerter, i.e. d'Viskositéit vun der schaffen Flesseggassystem ass méi stabil mat Temperatur.

D'Viskositéit vun der Uelecher

Um Fundamenter vun der moderner Ueleg Viskositéit Index vun manner wéi 95-100 Unitéiten. Sou an hydraulesch Maschinnen an Equipement kann genuch stabil Flëssegkeeten datt am Viskositéit ënner Konditiounen vun kritescher Temperaturen breet Variant anzegoen benotzt ginn.

"Gutt" ass souguer gemaach ginn vun Viskositéit kann duerch Aféiere eng speziell Ueleg Zousätz (mech) vun kritt haten gin der distillation vu Petrol. Si Erhéijung d'Viskositéit Index Ueleg duerch Ännerungen an de Charakter vun der hire Choix Rei limitéieren. An der Praxis kënnen d'Aféierung vun néideg Quantitéit vun Zousätz der niddereg Viskositéit Index huel Ueleg ze 100-105 Unitéiten opgewuess sinn. Mä domat kritt Mëschung war impairs sengen Eegeschafte ënner héich Drock an Hëtzt opbauen, domat d'Effikacitéit vun der additive reduzéieren.

An Muecht Kreesleef muss mächteg hydraulesch Flëssegkeeten mat engem Viskositéit Index vun 100 Unitéiten benotzt ginn. Flëssegkeeten mat Zousatzstoffen, datt d'Viskositéit Index Erhéijung, sinn an hydraulesch Kontroll Kreesleef benotzt an aner Systemer an der Gamme vun niddereg / mëttel- Drock, an enger limitéierter Temperatur Rei Ännerungen mat klenge Rëss an batchwise fonktionnéieren. Wéi den Drock geet an d'Viskositéit Majoratiounen, mä de Prozess existeiert um fiert virun 30,0 MPa (300 Bar). An der Praxis, ass dëse Faktor dacks vernoléissegt.

Moosse an Indexéierung

Am Aklang mat der internationaler ISO Standarden, ass d'Viskositéit vu Waasser (an aner Flëssegkeeten) an centistokes ausgedréckt: cSt (mm ² / s). Miessunge vun Viskositéit Prozess Uelecher soll bei Temperaturen tëscht 0 ° C, 40 ° C an 100 ° C. gesuergt ginn An all Fall, soll am Code uerg Ueleg Viskositéit um Numeral 40 ° C. uginn ginn Ewech ass Viskositéit bei 50 ° C. entscheet Marks, déi oft an Déifbau hydraulics benotzt, Gamme vu ISO VG 22 bis ISO VG 68.

Hydraulesch Ueleg VG 22, VG 32, 46 VG, VG 68, VG 100 bei enger Temperatur vun 40 ° C hun viscosities fir hir Etikette entspriechend: 22, 32, 46, 68 an 100 cSt. D'optimaalt kinematic Viskositéit vun der schaffen Flesseggassystem an hydraulesch Systemer läit am Beräich vun 16 bis 36 cSt.

American Society of Automotive Engineers (Society of Automotive Engineers - eppes) huet um spezifesch Temperaturen laut vun viscosities etabléiert an passenden hinnen zougewisen Coden. D'Zuel folgende de Bréif W, - en absolute dynamesch Viskositéit souguer gemaach μ vun 0 ° F (-17.7 ° C), an ν der kinematic Viskositéit bei 212 ° F (100 ° C) alles. Dëst chen, hiert wat multigrade Uelecher am Automobilsport Industrie benotzt (Transmissioun, Motor, an sou op. D.).

Den Effet vun Viskositéit op hydraulesch Aarbecht

Determinatioun vun der Viskositéit vun der Flesseggassystem ass net nëmmen wëssenschaftleche a pädagogesch Interessi, awer och dréit wichteg praktesch Bedeitung. D'hydraulesch Flëssegkeeten nëmmen net Energie aus der Pompel an d'hydraulesch Motor Transfert, mee och all Deeler an Komponente fir lubricate aus der Hëtzt entsteet Reiwung Puer entzu kréien ass. Net un der Aarbecht vun der schaffen Flesseggassystem Viskositéit sëlwecht kann eescht d'Effikacitéit vun der hydraulics desorganiséieren.

Déi héich Viskositéit vun der schaffen Flesseggassystem (Ueleg Ganz héich Dicht) féiert zu der folgender negativ Effekter:

• D'fräi Flux Resistenz vun der hydraulesch Flesseggassystem bewierkt exzessiv Drock Lëscht am hydraulesch System.
• Bittt Kontroll vun Vitesse a mechanesch motions vun der actuators.
• Entwécklung vun Pompel cavitation.
• Null oder Ganz niddereg Loft Verëffentlechung vum hydraulesch Ueleg Tank.
• A datt Verloscht vun Muecht (Reduktioun Effizienz) vun hydraulics wéinst den héije Käschte vun der Energie fir d'intern Reiwung vun der Flesseggassystem bezwéngen.
• Fräi Gezäitekräfte vum Premier mover vun der Maschinn verursaacht vun der Laascht op der Pompel waarden.
• D'Temperature klammen vun der hydraulesch Flesseggassystem duerch fräi Reiwung entsteet.

Also, ass d'kierperlech Bedeitung vun der souguer gemaach vun Viskositéit an hiren Impakt (positiv oder negativ) op der Komponente a Mechanismen fir Gefierer, Maschinnen an Equipement.

Verloscht vun hydraulesch Kraaft

D'niddereg Viskositéit vun der schaffen Flesseggassystem (Ganz héich Dicht Ueleg) Ursaachen déi folgend negativ Effekter:

• Resonanz volumetric Effizienz vun der Pompelen als Resultat vun intern Auslafe waarden.
• D'Erhéijung vun intern Auslafe vun hydraulesch Komponente am ganze hydraulesch System - Pompelen, Jesuskand, Krunn, hydraulesch Gedriffer.
• Fräi zouzedrécken vun Pompelstatiounen Unitéiten an Pompelen fir ze uelegen vun suckelen Deeler wéinst genuch hydraulesch Flesseggassystem Viskositéit néideg nët ze laang gëtt.

compressibility

All Flëssegket ënner Drock ass Kompresser. Mat Respekt ze Uelecher coolants an lubricants an als Ingenieur hydraulics benotzt, haut zum fonnt et, datt de Kompressor Prozess un der Flesseggassystem Mass op hire Volume inversely proportional ass. De Montant vun externen Kompressor Member ze Quelle Uelegbiller sinn vill manner fir Waasser an vill manner fir de syntheteschen Flëssegkeeten.

An einfach niddereg Drock hydraulesch Flesseggassystem compressibility negligible Effekt op der éischter Volume reduzéieren. Mä mächteg Maschinnen mat héich-Drock hydraulesch fueren Rechtssécherheet fir den Dokter a grouss, dëst Prozess zeechent sech zwar. An hydraulesch Quelle Ueleg op engem Drock vun 10.0 MPa (100 Bar), Verloschter de Volume vun 0,7%. An dësem Fall, Afloss engem Changement am externen Kompressor Volumen zu engem klenge Mooss de kinematic Viskositéit an Zort vun Ueleg.

Konklusioun

Determinatioun vun Viskositéit erlaabt der Operatioun vun der Ausrüstung an Maschinnen ënnert verschiddene Konditiounen, ausgebild Kont Ännerungen am Flesseggassystem oder Gas Zesummesetzung, Drock, Temperatur ze Viraus. Och, Kontroll vun der Indicateuren relevant fir den Ueleg a Gas Industrie, Etablissementer an aner Industrien.