粘度。 動態粘度係數。 粘度係數的物理意義

粘度指數 - 的工作流體或氣體的一個關鍵參數。 在物理方面，所述粘度可以被定義為引起構成液體（氣體）介質的質量的粒子，或者，更簡單地說，運動的阻力的運動的內摩擦。

什麼是粘度

一個簡單的經驗經驗粘度測定：平滑傾斜面同時傾入等量的水和油。 水流更快油。 這是更流暢。 移動迅速排油防止其分子之間的高摩擦（內部電阻 - 粘度）。 因此，流體粘度成反比其流動性。

粘度指數：式

在管道中的粘性流體的方法的一個簡化的形式可以用相同的表面積S，該距離在它們之間是h的大小被認為是平的平行層A和B。

這兩個層（A和B）以不同的速度（V和V +ΔV）移動。 具有最高速度（V +ΔV）的層，包括層B的移動，以較慢的速度（V）移動。 同時B層趨向於層A.粘性係數的物理意義是，構成該層的流動阻力的分子的摩擦形成了一個力的速率減慢 伊薩克Nyuton 由下式描述：

F =μ×S×（ΔV/ h）的

在這裡：

• ΔV - 流體流動層的移動速度之間的差值;
• 碼h - 液體流層之間的距離;
• 的S - 流體流層的表面積;
• μ（MU） -取決於因子 的液體的特性， 稱為絕對動態粘度。

在SI單位公式如下：

μ=（F×H）/（S×ΔV）= [PA×S]（×帕斯卡秒）

其中，F - 的比重（重量）的力的液壓流體體積的單元。

粘度值

在大多數情況下，係數 動態粘度的 在按照系統CGS（厘米，克，秒）厘泊（cP）的被測量。 在實踐中，液體質量比的粘度有關，其體積，即液體密度：

ρ= M / V

在這裡：

• ρ - 液體的密度;
• 米 - 流體的質量;
• N - 的液體體積。

動態粘度（μ）和密度（ρ）之間的比率被稱為運動粘度ν（ν - 希臘語 - NU）：

ν=μ/ρ= [米² /秒]

順便說一下，用於確定粘性係數的方法是不同的。 例如， 運動粘度 根據GHS系統以厘沲（cSt）的和的約數量仍然測量-斯托克斯（ST）：

• 第一類= 10 ^-4米² /秒= 1平方厘米^/秒;
• 1sSt = 10 ^-6米² /秒= 1平方毫米^/秒。

水的粘度的測定

水的粘度係數是通過校準毛細管測量流體的流動時間來確定。 這個裝置是使用公知的標準液體的粘度校準。 為了確定運動粘度，以mm ² / s的測量，流體流動的時間，以秒為單位，由恆定值相乘。

作為比較單元用於蒸餾水粘度，其值是在溫度變化時，即使幾乎是恆定的。 粘度 - 的所需要的蒸餾水固定體積的校準孔的期滿，為測試液相同的值，以秒為時間的比率。

粘度計

粘度是在恩氏度（°E）賽波特通用秒，這取決於流變儀的類型（“SUS）或紅木度（°RJ）。三種類型的粘度計只在流動的液體介質的量相差測量。

粘度計測量在歐洲單元恩氏度（°E）的粘度，流動每液體介質的200cm ³的計算。 粘度計測量賽波特通用秒的粘度（“SUS或”SSU），在美國使用的，含有測試液體為60厘米^3。 在英國，其中所用紅木度（°RJ），進行粘度計測量的液體50 cm ³表示的粘度。 例如，如果200 ^毫升從油在比相同量的水慢十倍流動時，粘度為10°恩氏E.

由於溫度是在改變的粘度比的關鍵因素，該測量通常在20℃的恆定溫度下進行最初，然後在它的較高的值。 的結果，因此，通過將一個適當的溫度，例如10°E / 50℃或2.8°E / 90℃表達 液體粘度在20℃下比其在較高溫度下的粘度越高。 液壓油在下列各溫度的粘度：

190厘沲在20℃= 45.4厘沲在50℃下= 11.3厘沲在100℃下

翻譯值

在不同系統中發生的粘度的測定（美國，英國，GHS），因此常常需要把數據從一個測量系統轉換為另一種。 要轉換在恩氏度使用以下經驗式厘沲（平方毫米^/秒）表示的流體的粘度的值：

ν（CST）= 7,6×°E×（1-1 /°E3）

例如：

• 2°E = 7,6×2×（1-1 / 23）= 15,2×（0875）= 13,3厘沲;
• 9°E = 7,6×9×（1-1 / 93）= 68,4×（0,9986）= 68,3厘沲。

為了快速地確定液壓式的標準粘度可以如下簡化油：

ν（CST）= 7,6×°E（毫米² /秒）

具有ν動力粘度在毫米² /秒或厘沲，它可被轉換成的動態粘度係數μ，使用以下關係：

μ=ν×ρ

實例。 總結各種公式翻譯恩氏度（°E）厘沲（cSt）的和厘泊（CPS），假設液壓油的密度ρ=910公斤/ m ³的具有12°E的運動粘度，厘沲的單元：

ν= 7,6×12×（1-1 / 123）= 91.2×（0.99）= 90,3毫米² /秒。

由於1sSt = 10 ^-6米² / s和1BR = N×10 ^-3 S / m ²時^，動態粘度將等於：

μ=ν×ρ= 90.3×10 ^-6·910 = 0.082×N S / M ² = 82厘泊。

的氣體的粘性係數

它是由組合物（化學的，機械的）氣體的溫度和壓力與氣體移動相關聯的氣體動力學計算施加確定。 在實踐中，氣體的粘度考慮天然氣田，其中所述計算被傳導取決於氣體組成的變化（用於氣體冷凝沉積物尤其重要）係數的變化，溫度和壓力的設計開發。

我們計算空氣的粘度係數。 的過程將類似於那些在兩個水流如上所述。 假設平行移動兩股氣流U1和U2，但以不同的速率。 對流的層之間將發生（穿插）的分子。 其結果是，勢頭較快運動的氣流會降低，最初進展緩慢 - 加速。

空氣的粘性係數，根據牛頓定律，由下式表示：

F = -h×（DU / DZ）×S

在這裡：

• DU / DZ是速度梯度;
• 的S - 衝擊力的區域;
• 因子H - 動態粘度。

粘度指數

粘度指數（VI） - 中的參數的粘度和溫度的變化相關聯。 的相關性是統計依存關係，在這種情況下兩個值時的溫度變化是伴隨著粘度的系統性變化。 較高的粘度指數，所述兩個值之間的較少的變化，即工作流體的粘度隨溫度更加穩定。

油的粘度

在小於95-100台現代石油粘度指數的基礎。 因此，在液壓機械和設備可用於充分地制約臨界溫度的條件下，在粘度廣泛變化穩定的流體。

“有利”粘度的係數可以通過引入而得到的特殊的油添加劑（聚合物）被保持 石油蒸餾。 它們通過限制在允許範圍內的特性的變化提高粘度指數油。 在實踐中，引入添加劑的必要量的低粘度指數的基礎油可升高到100-105單位。 然而，由此得到的混合物損害其特性在高壓和熱負荷，從而降低了添加劑的有效性。

在電源電路必須使用強大的液壓油與100單位的粘度指數。 含有添加劑的增加的粘度指數流體，在低/中壓的範圍內操作的液壓控制電路和其他系統的使用，在具有小的洩漏和分批有限的溫度範圍內變化。 隨著壓力的增大和粘度增加，但該過程在高於30.0兆帕（300巴）的壓力下發生。 在實踐中，這一因素往往被忽視。

測量與指數化

按照國際ISO標準的水（或其它液體）的粘度被表示在厘沲：厘沲（平方毫米^/秒）。 粘度加工油的測量應在溫度0℃，40℃和100℃之間來進行 在任何情況下，在代碼標記油的粘度應在標號40℃來指示 遠粘度是在50℃下給定的 標記，最常見於工程力學，範圍內使用ISO VG 22到ISO VG 68。

液壓油VG 22，VG 32，VG 46，VG 68，VG 100，在40℃的溫度下具有相應於它們的標記的粘度：22，32，46，68和100厘沲。 在液壓系統中的工作流體的最佳運動粘度在於16〜36厘沲的範圍內。

美國汽車工程師學會（汽車工程師學會 - SAE）建立了在特定的溫度和分配給他們適當的守則粘度範圍。 以下字母W的數量， - ν的運動粘度在0°F（-17.7℃）的絕對動態粘度係數μ，並且在212°F（100℃）測定。 在汽車行業中使用該索引對於多級油（傳動，電機，等等。D.）。

粘度對液壓工作的影響

流體的粘度測定不僅是科學和教育的興趣，同時也具有重要的現實意義。 液壓流體不僅從泵的能量傳遞給所述液壓馬達，也能潤滑所有零部件由所產生的熱摩擦對抽出。 不符合工作流體粘度的工作，可以嚴重地破壞了液壓系統的有效性。

工作流體（油非常高密度的）的高粘度導致的負面影響：

• 的液壓流體的流動阻力增大導致在液壓系統中過大的壓力降。
• 減速度和促動器的機械運動的控制。
• 泵氣蝕的發展。
• 零或極低的空氣釋放從液壓油箱。
• 的液壓的功率（效率降低）一個顯著的損失，由於能量的用於克服流體的內部摩擦的高成本。
• 造成泵增加負載機器的原動機的扭矩增大。
• 由增加的摩擦而產生的液壓流體的溫度上升。

因此，粘性係數的物理意義是在其上的組件和機制車輛，機械和設備的影響（正或負）。

液壓動力損失

工作流體（低密度油）的低粘度會引起以下負面影響：

• 落入泵的容積效率作為增加內部洩漏的結果。
• 泵，閥，閥，液壓馬達 - 在整個液壓系統的液壓部件的內部洩漏的增加。
• 增加抽油機的磨損和泵到不足的液壓流體的粘度由於干擾所必需的摩擦部件的潤滑。

可壓縮

在壓力下的任何液體被壓縮。 相對於油，冷卻劑和在機械工程液壓使用的潤滑劑，憑經驗它發現該壓縮過程是反比於其卷上的流體質量。 壓縮構件的礦物油的量是顯著用於合成液體為水低和低得多。

在對降低初始體積簡單低壓液壓流體壓縮的影響可以忽略。 但隨著高壓液壓汽缸和大強大的機器，這個過程中表現明顯。 在液壓 礦物油 在10.0兆帕（100巴）的壓力，體積0.7％降低。 在這種情況下，在壓縮容積小程度的變化影響的運動粘度和油類型。

結論

粘度測定允許預測的設備和機器的操作的各種條件下，考慮到在流體或氣體組成，壓力，溫度的變化。 而且，相關的石油和天然氣行業，公用事業等行業的指標控制。