В каких единицах измеряется вязкость масла: Измерение вязкости масла

Характеристики моторных масел Liquimoly-ural

Вязкость — это одна из важнейших характеристик масел. Моторные масла, как и большинство смазочных материалов, изменяют вязкость в зависимости от своей температуры. Чем ниже температура, тем больше вязкость и наоборот. Чтобы обеспечить холодный пуск двигателя (проворачивание коленвала стартером и прокачивание масла по системе смазки) при низких температурах, вязкость не должна быть очень большой. При высоких температурах, наоборот, масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы создавать прочную масляную пленку между трущимися деталями и необходимое давление в системе.

Индекс вязкости — показатель, который характеризует зависимость вязкости масла от изменения температуры. Это безразмерная величина, т.е. не измеряется в каких-либо единицах– это просто число. Чем выше индекс вязкости моторного масла, тем в более широком температурном диапазоне масло обеспечивает работоспособность двигателя. Для минеральных масел без вязкостных присадок индекс вязкости составляет 85-100, масла с вязкостными присадками и синтетические масла-компоненты могут иметь индекс вязкости 120-150.

У маловязких глубокоочищенных масел индекс вязкости может достигать 200.

Температура вспышки. Этот показатель характеризует наличие в масле легкокипящих фракций, и, соответственно, связан с испаряемостью масла в процессе эксплуатации. У хороших масел температура вспышки должна быть выше 225°С. У недостаточно качественных масел маловязкие фракции быстро испаряются и выгорают, ведя к высокому расходу масла и ухудшению его низкотемпературных свойств.

Температура застывания — это температура, при которой масло практически полностью теряет текучесть (подвижность). Температура застывания характеризует момент резкого увеличения вязкости при снижении температуры, или кристаллизации парафина вместе с повышением вязкости в такой степени, что масло становится твердым.

Щелочное число (TBN). Показывает общую щелочность масла, включая вносимую моющими и диспергирующими присадками, которые обладают щелочными свойствами. TBN характеризует способность масла нейтрализовывать вредные кислоты, поступающие в него в процессе работы двигателя и противодействовать отложениям. Чем ниже TBN, тем меньше активных присадок осталось в масле. TBN большинства масел для бензиновых двигателей обычно имеет значения в пределах 8-9 единиц, а для дизельных двигателей около 11-14. При работе моторного масла общее щелочное число неизбежно снижается, нейтрализующие присадки срабатываются. Значительное падение числа TBN приводит к кислотной коррозии, а также загрязнению внутренних частей двигателя.

Кислотное число (TAN). Кислотное число является показателем, характеризующим наличие в моторных маслах продуктов окисления. Чем меньше его абсолютное значение, тем лучше условия работы масла в двигателе и тем больше его остаточный ресурс. Повышение числа TAN служит показателем окисления масла, вызванного длительным временем использования и/или рабочей температурой. Общее кислотное число определяется для анализа состояния моторных масел, как показателя степени окисления масла и накопления кислых продуктов сгорания топлива.

Удобный онлайн подбор масла для вашего автомобиля

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

Функциональность этого сайта будет ограничена, так как в Вашем браузере отключена поддержка JavaScript!

Гидравлика и гидромеханика — жидкости

Гидравлика — наука о законах движения и равновесии жидкостей и способах приложения этих законов к решению задач инженерной практики. Гидравлика характеризуется особым подходом к изучению явлений течения жидкостей; она устанавливает приближённые зависимости, ограничиваясь во многих случаях рассмотрением одноразмерного движения, широко используя при этом эксперимент, как в лабораторных, так и в натурных условиях. Гидромеханика — прикладная наука (раздел механики сплошных сред) изучающая равновесие и движение жидкости. Гидромеханика подразделяется на гидростатику, изучающую жидкость в равновесии, а также гидродинамику, изучающую движение жидкости.

Конвертер кинематической вязкости

Кинематическая вязкость определяется как отношение динамической вязкости к плотности вещества.

В Международной системе единиц (СИ) кинематическую вязкость измеряют в м²/с. В системе СГС единицей измерения кинематической вязкости является стокс (Ст). В технической литературе кинематическую вязкость часто указывают в сантистоксах (сСт). 1 Ст = 10⁻⁴ м²/с, 1 сСт = 10⁻⁶ м²/с. Кинематическая вязкость воды при 20°С приблизительно равна 1 сСт.

Использование конвертера «Конвертер кинематической вязкости»

На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую. Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.

Изучайте технический английский язык и технический русский язык с нашими видео! — Learn technical English and technical Russian with our videos!

Пользуйтесь конвертером для преобразования нескольких сотен единиц в 76 категориях или несколько тысяч пар единиц, включая метрические, британские и американские единицы. », то есть «…умножить на десять в степени…». Компьютерная экспоненциальная запись широко используется в научных, математических и инженерных расчетах.

• Выберите единицу, с которой выполняется преобразование, из левого списка единиц измерения.
• Выберите единицу, в которую выполняется преобразование, из правого списка единиц измерения.
• Введите число (например, «15») в поле «Исходная величина».
• Результат сразу появится в поле «Результат» и в поле «Преобразованная величина».
• Можно также ввести число в правое поле «Преобразованная величина» и считать результат преобразования в полях «Исходная величина» и «Результат».

Мы работаем над обеспечением точности конвертеров и калькуляторов TranslatorsCafe.com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.

Если вы заметили неточность в расчётах или ошибку в тексте, или вам необходим другой конвертер для перевода из одной единицы измерения в другую, которого нет на нашем сайте — напишите нам!

Канал Конвертера единиц TranslatorsCafe. com на YouTube

Random converter

Конвертер кинематической вязкости 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 силыИмпульс (количество движения)Импульс 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 реактивной мощностиКонвертер 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 Исходная величина квадратный метр в секундуквадратный метр в часквадратный сантиметр в секундуквадратный миллиметр в секундуквадратный фут в секундуквадратный фут в часквадратный дюйм в секундустоксэксастокспетастокстерастоксгигастоксмегастокскилостоксгектостоксдекастоксдецистокссантистоксмиллистоксмикростокснаностокспикостоксфемтостоксаттостокс Преобразованная величина квадратный метр в секундуквадратный метр в часквадратный сантиметр в секундуквадратный миллиметр в секундуквадратный фут в секундуквадратный фут в часквадратный дюйм в секундустоксэксастокспетастокстерастоксгигастоксмегастокскилостоксгектостоксдекастоксдецистокссантистоксмиллистоксмикростокснаностокспикостоксфемтостоксаттостокс Наука приготовления кофе: помол, угловая скорость, время и температура Знаете ли вы, что степень помола кофе зависит от того, как его будут заваривать? Подробнее… Кинематическая вязкость воды — примерно 1 сСт. Фонтан в Алупке, Крым, Россия. Общие сведения Абсолютная вязкость и кинематическая вязкость Ньютоновские и неньютоновские жидкости Вязкость и смазка в технике Индикаторы вязкости моторного масла Смена масла Как правильно выбрать моторное масло Масло для других транспортных средств и механизмов Измерение вязкости 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 Вас могут заинтересовать и другие конвертеры из группы «Гидравлика и гидромеханика — жидкости»: Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер массы Конвертер удельного объема Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц 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.

6 способов измерения вязкости жидкости

Вязкость является одним из наиболее важных физических свойств промышленных жидкостей, таких как покрытия, краски и клеи.

Реклама

По сути, вязкость указывает на устойчивость жидкости к деформации под действием напряжения сдвига или растяжения. Другими словами, это свойство описывает трение между молекулами жидкости, вызывающее противоположное относительное движение между слоями жидкости, движущимися с разными скоростями. Вязкость может быть подсказкой о том, как жидкость будет вести себя под действием приложенной силы или собственного веса.

Чем более вязкая жидкость, тем «гуще» она кажется. Например, масло или смазка имеют более высокую вязкость, чем вода, и поэтому кажутся более густыми.

Реклама

Производители масел, покрытий, красок и клеев часто сталкиваются с задачей определения оптимальной вязкости своих продуктов для конкретных применений. (Для получения дополнительной информации по этой теме см. : Требования к обслуживанию и факторы окружающей среды для покрытий .)

Жидкости с низкой вязкостью имеют тенденцию к более легкому течению. Поэтому наличие покрытия со слишком низкой вязкостью может привести к растеканию и провисанию. С другой стороны, покрытие со слишком высокой вязкостью может быть «жестким» и трудно наносимым.

В этой статье мы рассмотрим разницу между динамической и кинематической вязкостью, а также различные методы их измерения.

Динамическая вязкость

Динамическая вязкость, также известная как абсолютная вязкость, представляет собой сопротивление жидкости сдвиговому течению из-за приложенной внешней силы. Он описывает величину внутреннего сопротивления, возникающего при движении одного слоя жидкости над другим слоем в горизонтальной плоскости.

Реклама

Динамическая вязкость особенно полезна при описании неньютоновских жидкостей.

Математически динамическая вязкость может быть выражена следующим образом:

μ = τdy / dc = τ/γ

Где:

• τ = напряжение сдвига в жидкости (Н/м 2 909044).
• μ = динамическая вязкость жидкости (Н с/м ² ).
• dc = единица скорости (м/с).
• dy = единица расстояния между слоями (м).
• γ = dc / dy = скорость сдвига (с ^-1 ).

Единицей динамической вязкости в системе СИ является Н·с/м ² или Паскаль-секунда (Па с). Другой единицей измерения динамической вязкости является пуаз (p), где один пуаз равен одной десятой Н·с/м ² или 1/10 Па·с.

Единица равновесия иногда может быть слишком большой для практических целей. По этой причине вместо нее часто используется единица сантипуаз (сП). В единицах сантипуаз один сП равен 0,01P, 0,001 Н·с/м ² или 0,001 Па·с.

Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость — это просто отношение динамической вязкости к плотности жидкости. Он отражает сопротивление жидкости сдвиговому течению под действием силы тяжести, т. е. сдвиговому течению под действием собственного веса жидкости.

Эта вязкость особенно полезна при описании ньютоновских жидкостей. Математически кинематическая вязкость может быть выражена как:

ν = μ / ρ

Где:

• ν = кинематическая вязкость (м ² /с).
• μ = абсолютная или динамическая вязкость (Н с/м ² ).
• ρ = плотность (кг/м ³ ).

Единицей динамической вязкости в системе СИ является м ² /с. Другой единицей измерения этого свойства является Стокс (St), где один St равен 10 9 .0044 -4 м ² /с равно 1 см ² /с.

Если значение вязкости в стоках слишком велико, вместо него часто используется меньшая единица сантистокс (сСт). В сантистоксе один сСт равен 10 ^-6 м ² /с = 1 мм ² /с.

Как измеряется вязкость?

Существует несколько различных методов измерения как динамической, так и кинематической вязкости. Вот некоторые из наиболее распространенных методов:

1. Вискозиметры

Вискозиметры используются для определения кинематической вязкости жидкости и обычно изготавливаются из анодированного алюминия с отверстием из нержавеющей стали. (Для получения дополнительной информации по этой теме см.: Понимание коррозии алюминия .)

Этот относительно простой тест включает помещение жидкости в контейнер с небольшим отверстием на дне. Жидкости позволяют протекать через отверстие в точном количестве. Время, необходимое для прохождения жидкости через отверстие, измеряется и коррелируется с вязкостью с помощью диаграмм, поставляемых для данного стакана.

Вискозиметры обычно используются для измерения консистенции красок, лаков и подобных продуктов. Затем таблица используется для преобразования времени истечения (в секундах) в вязкость в сантистоксах (сСт).

Вискозиметры Ford и Zahn являются одними из наиболее часто используемых разновидностей вискозиметров. Дизайн каждой чашки уникален; таким образом, необходимо соблюдать осторожность при сравнении значений вязкости между различными типами чашек. Значения, которые предоставляет вискозиметр, являются абсолютными значениями и не включают допустимые допуски, поскольку они значительно различаются между каждым из стандартов.

2. Вибрационные вискозиметры

Вибрационные вискозиметры работают путем погружения колеблющегося электромеханического резонатора в испытательную жидкость и измерения степени демпфирования предложений жидкости. Резонатор обычно колеблется либо крутильными, либо поперечными колебаниями, и демпфирование может быть определено следующим образом:

• Запись входной мощности, необходимой для поддержания вибрации устройства с постоянной амплитудой.
• Измерение времени затухания колебаний после отключения вибрации.
• Измерение частоты резонатора по отношению к различным фазовым углам.

Кварцевый вискозиметр является одним из примеров вибрационного вискозиметра. В этом методе колеблющийся кристалл кварца погружается в жидкость, и специфическое влияние на колебательное поведение определяет вязкость. Электрическое поле, приложенное к осциллятору, заставляет датчик двигаться, что приводит к сдвигу жидкости. (Подробнее по этой теме см.: Коррозия и электрические помехи в подземных металлических конструкциях .)

На движение датчика влияют внешние силы (напряжение сдвига) жидкости, которые влияют на электрический отклик датчика.

3. Ротационные вискозиметры

Ротационные вискозиметры работают путем измерения крутящего момента, необходимого для вращения объекта в тестовой жидкости. Вот как происходит процесс:

1. Одна из поверхностей неподвижна.
2. Сопрягаемая поверхность вращается внешним приводом.
3. Жидкость заполняет пространство между поверхностями. Крутящий момент, необходимый для вращения диска или боба с заданной скоростью, измеряется и записывается.

Крутящий момент, поддерживающий заданную скорость, прямо пропорционален вязкости; следовательно, устройство способно выводить значения вязкости, напряжения сдвига и скорости сдвига. Поскольку к жидкости прикладывается внешняя сила сдвига, ротационные вискозиметры измеряют динамическую вязкость жидкости.

Чашки, поплавки, конусы и пластины относятся ко всем типам ротационных вискозиметров. Чашечный вискозиметр и вискозиметр Боба состоят из коаксиальных цилиндров разного диаметра. Объем образца, подлежащего резке, хранится в испытательной ячейке; крутящий момент, необходимый для достижения определенной скорости вращения, измеряется и отображается на графике.

Конусные и пластинчатые вискозиметры оснащены точным измерителем крутящего момента, который приводится в действие в виде дискретной скорости вращения. Он использует узкоугольный конус в непосредственной близости от плоской пластины. Вязкость рассчитывается по напряжению сдвига и скорости сдвига. (Для получения дополнительной информации по этой теме см. : Влияние коррозии на сдвиговое поведение материалов .)

4. Капиллярные вискозиметры

Капиллярный вискозиметр является одним из первых известных методов определения вязкости жидкости.

Этот метод измеряет время, необходимое для протекания определенного объема жидкости через U-образную капиллярную трубку известного диаметра и длины. Трубка обычно имеет две метки — верхнюю и нижнюю — которые используются в качестве эталона измерения. Время, необходимое жидкости для прохождения этих отметок, пропорционально кинематической вязкости; следовательно, вязкость можно определить по стандартным формулам.

Капиллярные вискозиметры включают вискозиметры Оствальда и Уббелоде. Оба имеют U-образную форму, имеют две стеклянные колбы и используют капиллярные трубки. (Для получения дополнительной информации о том, как стекло может предотвратить коррозию, см.: A Взгляните на антикоррозионные покрытия для внутренней защиты от коррозии . )

Однако одним из основных преимуществ вискозиметра Уббелоде является то, что общий объем используемой жидкости. Основное различие между вискозиметрами Оствальда и Уббелоде заключается в том, что вискозиметр Оствальда подходит для измерения жидкостей с низкой и средней вязкостью, тогда как вискозиметр Уббелоде подходит для измерения жидкостей с высокой вязкостью.

5. Вискозиметр с падающей сферой

Вискозиметр с падающей сферой используется для определения динамической вязкости прозрачной ньютоновской жидкости.

Концепция включает измерение времени, за которое сфера известной плотности падает через заполненную образцом трубку под действием силы тяжести. Трубка обычно устанавливается на аппарат, который может быстро поворачиваться на 180 градусов, что позволяет проводить повторные испытания. Среднее время трех испытаний регистрируется и используется в формуле преобразования для определения вязкости образца.

Вискозиметры с падающей сферой используются для контроля качества в различных отраслях промышленности, а также в академических учреждениях для иллюстрации научного метода. Простота использования и простой метод записи измерений времени гарантируют значимые результаты испытаний.

6. Консистометры

Консистометр представляет собой прибор, состоящий из металлического желоба с небольшой секцией, запертой за подпружиненным затвором. Вот как это работает:

1. Испытуемый образец помещается за подпружиненный затвор.
2. Ворота поднимаются, позволяя образцу свободно течь под собственным весом.
3. Расстояние, которое проходит жидкость за определенное время, измеряется с помощью градаций прибора.

Консистометр сам по себе не измеряет значения вязкости напрямую; вместо этого он позволяет пользователям разрабатывать свои собственные стандарты для тестируемых продуктов. Этот метод более популярен в пищевой промышленности и обычно используется для измерения вязкости таких продуктов, как кетчуп, майонез, варенье, начинки, супы, детское питание и заправки для салатов. (Подробнее о пищевой промышленности см.: Коррозионные свойства алюминия и его сплавов .)

Факторы, влияющие на вязкость

Существуют различные факторы, от которых зависит вязкость жидкости. Это:

• Температура жидкости. Обычно вязкость жидкости уменьшается с повышением температуры. Однако вязкость газа обычно увеличивается с повышением температуры.
• Условия потока. При ламинарном течении вязкость жидкости остается постоянной; тогда как для турбулентного потока вязкость изменяется.
• Давление. При повышении давления вязкость газа обычно увеличивается. Для жидкостей, поскольку они несжимаемы, давление не имеет большого значения.
• Многофазный поток. Вязкость многофазного потока зависит от объема каждой фазы.
• Взвешенные частицы. Взвешенные материалы увеличивают вязкость.

Закон вязкости Ньютона

Связь между напряжением сдвига жидкости и скоростью сдвига под действием механического напряжения определяется законом вязкости Ньютона.

Закон вязкости Ньютона гласит, что при данных температуре и давлении напряжение сдвига между двумя соседними слоями жидкости пропорционально градиенту скорости между этими слоями. Иными словами, отношение напряжения сдвига к скорости сдвига в жидкости является константой и представляет собой коэффициент вязкости.

Однако закон вязкости Ньютона применим только к ньютоновским жидкостям. Неньютоновские жидкости не подчиняются закону вязкости Ньютона; поэтому их вязкость изменяется и зависит от скорости сдвига.

Заключение

Вязкость является важным свойством жидкости, которое необходимо для ряда различных продуктов в различных отраслях промышленности.

Динамическая и кинематическая вязкости описывают разные свойства и могут давать очень разные результаты при тестировании жидкостей. Поэтому важно понимать разницу между типами вязкости и использовать соответствующие тестовые механизмы для пробы.

Реклама

Связанные термины

• Вязкость
• Вискозиметр
• Вискозиметр
• Кинематическая вязкость
• Динамическая вязкость

• Кубок Зана
• Напряжение сдвига жидкости
• Резонатор
• Сила сдвига
• Физические свойства

Поделиться этой статьей

Кембридж Вязкость | Часто задаваемые вопросы по вязкости 101

Часто задаваемые вопросы по вязкости 101

• По каким причинам лабораторные измерения могут отличаться от измерений в технологическом процессе?
• Что такое вязкость с температурной компенсацией (TCV)?
• В чем разница между абсолютной или динамической вязкостью и кинематической вязкостью?
• Можно ли определить вязкость газа?
• Какая связь между вязкостью и температурой?
• Что такое ВИ?
• Как определяется вязкость масла?

По каким причинам лабораторные измерения могут отличаться от измерений в технологическом процессе?

Основная причина заключается в том, что жидкости фактически различны в разных условиях.

Это демонстрируется использованием калибровочных жидкостей. Калибровочные жидкости, которые использует Cambridge, обладают известными характеристиками, которые задокументированы и связаны с отслеживаемыми стандартами. Все приборы Cambridge проходят заводскую калибровку по этим прослеживаемым стандартам, а калибровка сертифицирована. Мы отмечаем конкретные используемые жидкости, их прослеживаемость и результаты калибровки. Во всех случаях заводские калибровочные листы, поставляемые с каждым прибором, показывают, что прибор сохраняет указанную точность (например, 1% от значения полной шкалы для VISCOpro 2000).

Калибровочные жидкости можно использовать для оценки технологических измерений. В частности, сняв технологический прибор с линии и проверив его с калибровочной жидкостью, его можно сравнить с результатом лабораторного прибора, использующего ту же жидкость. В таком тесте оба прибора должны давать одинаковый результат.

К сожалению, технологические жидкости обычно не являются калибровочными жидкостями, и на них влияют характеристики самого процесса. Вот некоторые из характеристик, которые могут повлиять на показания между лабораторными и поточными измерениями.

Таблица: Сравнение характеристик, влияющих на измерения жидкости в трубопроводе и в лаборатории

Характеристика	Встроенный	В лаборатории
Сдвиг	Неконтролируемый сдвиг от насосов и изгибов труб	Контролируемый сдвиг
Условия потока	Варьируется	Жидкость в сосуде статична
Закрытая/открытая система	Процессы часто представляют собой закрытые системы после добавления основных ингредиентов, воды/растворителей, поверхностно-активных веществ и т. д.	Жидкость подвергается воздействию воздуха, который меняет свой состав в результате выделения газов или других взаимодействий
Температура	Часто температура процесса повышается и часто колеблется	Измерение производится при температуре, отличной от текущей, и обычно она постоянна,
Измерение	Условия измерения часто совпадают (одинаковые уровни колебаний в процессе, измерение за измерением)	Условия измерения могут различаться в зависимости от лаборанта, особенно при использовании чашек и капиллярных трубок. Калибровка может быть устаревшей
Время отбора проб	В проточной линии часто трудно быть уверенным, что проба, проходящая через датчик, точно такая же, как проба, взятая из порта для проб. Любая разница может привести к тому, что поточное измерение будет отличаться от образца, взятого в лабораторию	Образец можно тестировать и тестировать повторно

Таким образом, поточный прибор и лаборатория получают разные результаты, потому что жидкости на самом деле разные.

Чтобы обеспечить согласованность с историческими данными, нас иногда спрашивают, можно ли откалибровать встроенное значение, чтобы оно соответствовало лабораторным значениям с поправкой на все технологические и температурные различия. Используя методы температурной компенсации ASTM, встроенные во многие наши вискозиметры, можно смягчить влияние температурных колебаний и перепадов.

Вернуться к началу

Что такое вязкость с температурной компенсацией (TCV)?

Вязкость с температурной компенсацией (TCV) — это очень точная оценка вязкости жидкости при эталонной температуре, которая отличается от фактической температуры процесса. Математическое соотношение основано на стандарте ASTM D341 и является точным для жидких углеводородов и большинства других жидкостей. TCV используется для соотнесения измерений процесса с лабораторными стандартными значениями и для смягчения влияния колебаний температуры процесса для более жесткого контроля вязкости.

Наверх

В чем разница между абсолютной или динамической вязкостью и кинематической вязкостью?

Cambridge Датчики вязкости измеряют абсолютную вязкость, которая является истинным показателем вязкости — сопротивления жидкости течению. Практической единицей абсолютной вязкости является сантипуаз (сП), которая идентична единице MKS мПа·с. (Вязкость воды составляет примерно 1 сП.) Вискозиметры чашечного типа обычно используются в промышленности, но они реагируют не только на абсолютную вязкость, но и на плотность жидкости. Силы гравитации, действующие на жидкость внутри чашки, будут пропорциональны плотности жидкости. Таким образом, жидкость с такой же абсолютной вязкостью, но более высокой плотностью будет стекать быстрее и, следовательно, будет иметь более низкую вязкость. Вискозиметры чашечного типа измеряют форму кинематической вязкости, практической единицей которой является сСт, но в случае чашек измеряется в секундах. Кембриджские вискозиметры способны отображать абсолютную (динамическую) вязкость в единицах сП или кинематическую вязкость в единицах сСт, SSU или любого типа чашки (Ford, Zahn и т. д.)

Наверх

Можно ли определить вязкость газа?

Вязкость газа может быть измерена, среди прочего, капиллярным методом или методом нестационарного потока. Метод CVI определяет вязкость газа с использованием той же технологии колеблющегося поршня, которая используется для измерения жидкостей. Метод включает введение небольшой пробы газа в измерительную камеру и акклиматизацию пробы до температуры и давления, необходимых для испытаний. Две электромагнитные катушки снаружи измерительной камеры приводят в движение поршень через газ с постоянной силой. Время перемещения поршня используется для высокоточного измерения вязкости газа. Важно помнить, что в отличие от жидкости вязкость газа увеличивается с повышением температуры.

Наверх

Какая связь между вязкостью и температурой?

Вязкость большинства жидкостей уменьшается по мере повышения их температуры и наоборот. Это происходит потому, что при нагревании жидкости сила притяжения между молекулами, силы сцепления, уменьшается. Этот принцип очень важен для понимания различий между лабораторными измерениями вязкости и измерениями технологической вязкости, когда они выполняются при разных температурах. Зависимость вязкости смазочных материалов от температуры характеризуется индексом вязкости (VI).

Наверх

Что такое VI?

VI означает индекс вязкости, который в основном является мерой того, насколько вязкость смазочного масла изменяется в зависимости от температуры. На вязкость смазочного масла с высоким числом ИВ изменения температуры будут меньше влиять, в то время как на вязкость смазочного масла с низким числом ИВ изменения температуры будут сильно влиять. Индекс вязкости (VI) рассчитывается путем измерения вязкости масла при двух разных температурах (40°C и 100°C). Многие лаборатории используют VISCOlab 3000 CVI со встроенным контроллером температуры для этого расчета, но многие нефтеперерабатывающие заводы будут использовать две системы VISCOpro 2000, установленные на производственной линии, с теплообменником между приборами для расчета VI в режиме реального времени.

Наверх

Как определяется вязкость масла?

Вязкость масла можно определить различными методами. Наиболее широко распространенной практикой является следование методу ASTM, такому как D445 или D7483, которые основаны на капиллярных и поршневых вискозиметрах соответственно. Капиллярный вискозиметр измеряет время прохождения жидкости между двумя точками в стеклянном капилляре, помещенном в ванну с регулируемой температурой. Метод колеблющегося поршня, иногда называемый электромагнитным вискозиметром или вискозиметром EMV, использует датчик, состоящий из измерительной камеры и поршня, находящегося под магнитным воздействием. Измерения производятся таким образом, что образец сначала помещается в термоконтролируемую измерительную камеру, где находится поршень. Электроника приводит поршень в колебательное движение внутри измерительной камеры с помощью управляемого магнитного поля. Напряжение сдвига возлагается на жидкость (или газ) из-за движения поршня, а вязкость определяется путем измерения времени движения поршня. Конструктивные параметры кольцевого расстояния между поршнем и измерительной камерой, напряженность электромагнитного поля и расстояние перемещения поршня используются для расчета вязкости в соответствии с законом вязкости Ньютона. Вязкость масла варьируется в зависимости от качества, степени очистки и присадок. Только вязкость моторного масла может иметь вязкость от 15 сСт до 600 сСт в зависимости от класса и температуры, в то время как вязкость дизельного топлива может варьироваться от 500 сСт до менее 1 сСт в зависимости от температуры. Продукты высокой степени очистки, такие как ацетон (0,316 сП при 25°C) или керосин (1,64 сП при 25°C), обычно имеют гораздо более низкую вязкость.