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动力粘度和运动粘度

  • 更新日期:2012-10-17      浏览次数:2160
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                                 动力粘度和运动粘度

      液体在流动时,在其分子间产生内摩擦的性质,称为液体的黏性,粘性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度是油品流动性的一个重要指标,它反映了液体分子在运动过程中相互作用的强弱,作用强粘度大,流动难。石蜡基型原油含烷烃成份较多,分子间力的作用相对较小,粘度较低,环烷基原油含脂环、芳香烃较多,粘度一般较大。但需注意的是油品的流动性并非单决定于粘度,它还与油品的倾点或凝点有关。

      将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv/dx),这是流动的基本特征。由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此液体产生运动阻力,为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施加一个与阻力相反的反向力,在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力剪切力τ(N/m2)。切变速率(D) D=d v /d x (单位:s -1) 切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个基本参数。两个不同平面但平行的流体,拥有相同的面积A,相隔距离dx,且以不同流速V1V2往相同方向流动,牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度,即:τ= ηdv/dx =ηD(牛顿公式)其中η与材料性质有关,我们称为粘度

        流体的粘度明显受环境温度的影响压力也有一定影响,但一般可忽略不计,这种 影响也是通过分子间的相互作用来实施的:通常的概念是温度升高流体体积膨胀,分子间距离拉远,相互作用减弱,粘度下降;温度降低,流体体积缩小,分子间距离缩短,相互作用加强,粘度上升。由于粘度与温度关系密切,因此任何粘度数据都需注明测定时的温度。通常在低温区域温度对粘度的效应尤其显著。

        粘度的测定方法,表示方法很多。在英国常用雷氏粘度(Redwood Viscosity),美国惯用赛氏粘度(Saybolt Viscosity),欧洲大陆则往往使用恩氏粘度(Engler Viscosity),但各国正逐步更广泛地采用运动粘度(Kinemetic Viscosity),因其测定的准确度较上述诸法均高,且样品用量少,测定迅速。各种粘度间的换算通常可通过已预先制好的转换表查得近似值。

        粘度对于各种油品都是一重要参数。内燃机及喷气发动机燃料的汽化性能、锅炉用燃料雾化的好坏均直接与各油品的粘度相关,而油品的输送性能亦与粘度有密切关系。由于粘度在油品实际应用中表现出的重要性,因此不少油品,诸如残渣燃料油、某些润滑油等往往以粘度作为其分级的依据。此外通过对使用过程中的润滑油的粘度的测定更可提供该油品是否已经变质而需加以更换的信息。

        运动粘度(KINEMETIC VICOSITY)υ是油品的动力粘度(Dynamic Viscosity)η与同温度下的油品密度ρ之比:

        υ=η/ρ

        单位,沲(Stoke)= 厘米2/秒,通常以其百分之一 --厘沲cSt表示。

        具体是测定一定量的试样在规定的温度下40℃,50流过运动粘度计之毛细管所需要的时间"",然后乘以该粘度计之标定常数即得该试样粘度cSt

        运动粘度的优点是样品用量小,测试速度快,更主要是准确度大大高于其它测定法雷氏、赛氏等,因此应用日趋普遍。

        动力粘度是面积各为1厘米2并相距1厘米的两层液体,当其中一层以1厘米/秒的速度与另一层液体作相对运动时所产生的内摩擦力,单位""(Poise),其百分之一即厘泊(CP)

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