Единица измерения вязкости: что такое динамическая и кинематическая

Коэффициент динамической вязкости

Цифровое обозначение абсолютной вязкости является показателем устойчивости исследуемых веществ к взаимному перемещению или скольжению их слоев.

Единица измерения коэффициента в системе СИ — паскаль-секунды:

Единица измерения коэффициента вязкости

Физическая основа динамического индикатора заключается в его соответствии напряжению сдвига, возникающему между слоями вещества, движущимися относительно друг друга, при условии, что расстояние между ними равно единице длины и со скоростью, равной единице.

Вязкость жидкости

Вязкость жидкости

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

Вязкость жидкости

  • напряжение сдвига;
  • µ — показатель пропорциональности, который является динамическим показателем вещества.

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

Коэффициент динамической вязкости газа

Для основных газов в таблице представлены значения коэффициентов при температуре 0-600 градусов Цельсия:

Коэффициенты вязкости газа

Коэффициент вязкости жидкостей

Для органических жидкостей показания напрямую зависят от температуры. Ниже представлена ​​таблица с абсолютными значениями индекса для веществ при температуре от 0 до 100 градусов Цельсия.

Единица измерения — миллипаскаль-секунда, то есть сантипуаз.

Коэффициенты вязкости жидкостей

Динамическая вязкость жидкостей уменьшается при нагревании вещества. Другими словами, чем выше температура жидкости, тем она становится менее вязкой.

Таблицы перевода размерностей вязкости

Если размер вашего значения не совпадает с размером, используемым в калькуляторе, используйте таблицы преобразования.

Выберите размер в левом столбце и умножьте полученное значение на коэффициент, расположенный в ячейке на пересечении с размером в верхней строке.

Табл. 1. Преобразование размеров кинематической вязкости ν
Таблица кинематической вязкости
Табл. 2. Преобразование размеров динамической вязкости μ
Динамическая вязкость μ

Связь коэффициента вязкости с числами Рейнольдса и силой трения

Английский механик, физик и инженер Оскар Рейнольдс установил (1876 — 1883), что природа потока зависит от величины, не имеющей размерности, и называется числом Re.

Индекс вязкости и число Рейнольдса

Число Рейнольдса используется для визуализации взаимосвязи между кинематической энергией вещества и потерями энергии на заданной длине в условиях внутреннего трения.

Число Рейнольдса

Примеры решения задач

Попробуем решить следующую проблему.

Определить тип движения жидкого вещества по трубкам теплообменника, имеющего структуру «трубка в трубке». Параметры внутренней трубки 25 * 2мм, внешней 50 * 2,5мм. Массовый расход воды 4000 кг / час (обозначение G). Плотность жидкости 1000 кг / м3. Абсолютный показатель 1 • 10-3 Па * с.

Шаг 1.

Вы должны найти эквивалентный диаметр поперечного сечения кольцевого пространства:

7

Шаг 2.

Определение скорости воды по уравнению потока:

8

Шаг 3.

Найдите число Re по формуле Рейнольдса:

9

Подстановка значений дает:

10

Ответ: Режим движения воды в затрубном пространстве турбулентный.

Кинематическая и динамическая вязкость, их определение

Методы оценки вязкости жидкости

Вязкость любой жидкости характеризуется динамическими и кинематическими коэффициентами. В лабораторной системе измерения единицей измерения кинематического коэффициента вязкости считается сантистокс. Показатель рассчитан в диапазоне температур от 40 до 120 градусов. Этот параметр определяется с помощью капиллярного вискозиметра путем измерения количества жидкости, которая выходит через калиброванное отверстие при определенной температуре в течение определенного периода времени.

Вязкость по SAE

Абсолютная или динамическая вязкость определяется без учета плотности вещества. Этот коэффициент выражает сопротивление, возникающее при движении жидкостей с определенной скоростью, которые находятся на расстоянии 1 см друг от друга. Ротационный вискозиметр используется для измерения динамической вязкости. В лабораторных условиях и тот, и другой коэффициент могут иметь много размеров в зависимости от области применения жидкости:

  • динамическая вязкость может выражаться в паскалях / секундах, пуазах, сантипуазах;
  • кинематическая вязкость выражается в градусах Энглера, секундах Сейболта, Стокса, сантистоксах, квадратных сантиметрах в секунду.

Вязкость автомобильных жидкостей

Вязкость масла

Как видите, существует множество классификаций вязкости жидкостей, и чтобы не запутаться в этих параметрах, каждая сфера деятельности выбирает для себя наиболее удобную систему измерения, исходя из особенностей использования жидкости. Следовательно, в автомобильной промышленности принят определенный стандарт вязкости масла. Этот стандарт называется SAE и сертифицирован согласно американскому стандарту J300 APR97. Каждая автомобильная жидкость имеет свои параметры — для масла важны вязкость и текучесть, для трансмиссионного масла — те же плюс наличие присадок, для плотности тормозной жидкости.

Вязкость масла 2

Что касается масел, то Ассоциация автомобильных инженеров разделяет их на основе их способности течь и образовывать смазочную пленку на поверхности трущихся деталей при разных температурах. По этому принципу масла делятся на зимние, летние и всесезонные. Трансмиссионные масла соответствуют стандарту J306 по вязкости и, как и моторные масла, различаются по сезонности: зимнее (70W), летнее (90) или всесезонное (75W-85).

Трансмиссионные масла

Оцените статью
Блог про насосы