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運動粘度、動力粘度、換算傻傻分不清?看這里

發布時間: 2021-06-15  點擊次數: 7243次

        粘度作為流體基本物理性質的一種,在化工流體輸送和設備選型中具有重要作用。常用粘度包括動力粘度、運動粘度、恩氏粘度等。
       歷shi上著名的瀝青滴落實驗
先說個有趣的實驗--瀝青滴落實驗,澳大利亞帕內爾教授于1927年開始,目前瀝青共滴落了9滴,最近的一滴是2014年,平均滴落一滴需要8-9年的時間。可想而知瀝青的粘度有多大!

         

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 瀝青滴落時間跨度
瀝青粘度值跟著溫度的波動非常大,加熱至200℃,粘度0.1Pa·s左右, 常溫時粘度迅速增大,接近固體。常用于鋪路、屋頂防水、防滲等。

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70#瀝青粘度和溫度關系
根據粘度隨溫度變化越明顯,粘度指數越小,相反,粘度指數越大,購買潤滑油時必須注意。

        不同的粘度單位,比如cP,mPa·S,cst,有時候想把兩種介質的粘度做個比較,乍一眼看到覺得混亂,如何換算?

 (一)粘度的物理意義
流體之間的粘度,小編的理解也就是流體分子的結合力,因此流體流動時就展現出內摩擦力。

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 流體層流流動時的速度梯度

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 牛頓粘性定律

符合上述定律,也就是流體速度線性分布的流體稱為為牛頓流體。根據上圖第2式,粘度有可以看作單位速度梯度的剪應力。

按照國際單位制,式中F為內摩擦力,單位N; τ為剪應力,單位Pa;du/dy為速度梯度,單位1/s。μ稱為動力粘度。

根據量綱分析法,可推導出粘度μ的國際單位為Pa·s。

運動粘度ν=μ/p,動力粘度除以流體密度。根據量綱分析法,推導出運動粘度ν的國際單位為㎡/s。

 (二)粘度換算

需要注意的是cP和cSt并非國際單位,換算時,先換算為國際單位制,再將運動粘度乘以介質所在溫度下的密度kg/m³即可得到對應的動力粘度。

動力粘度單位:1cP(厘泊)=0.01P(泊)=1mPa·s=0.001Pa·s=1kg/(m*s)。

運動粘度單位:1cSt(厘斯)=0.01St(斯)=1m㎡/s=0.000001㎡/s=0.0036㎡/h。

以甘油為例,20℃時粘度1500cp左右,密度為1261kg/m³,換算為St(斯)。

1500x0.001Pa·s/1261=1.1895*10(-3次方)㎡/s。因為1St(斯)=0.0001㎡/s,計算得11.895St=1189.5cSt。

(三)粘度影響因素

對于氣液相,溫度升高,粘度會下降;對于氣體,壓力升高,分子間力增大,粘度也會升高。溶液濃度越高,粘度越大!

所以部分高粘度液體輸送時需要加熱,降低粘度和管道阻力,便于輸送。

(四)粘度測量方法

測量粘度的方法有多種。毛細管法就是在恒定溫度的情況下,將定體積試樣裝入毛細管中,記錄在重力作用下試樣流過毛細管的時間t。然后時間t與粘度計的常數相乘,最終得到運動年年度值。粘度計常數主要與毛細管的尺寸有關。

毛細管法測粘度

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 芬斯克粘度計

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 粘度計計算

(五)部分數據

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常見介質粘度680faf8b3b58aa8388274a54b7d7f65f.png

醋酸水溶液粘度 6e81cffa03a36e52657ec163341842a2.png

各質量分數的硫酸粘度 

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NaCl水溶液粘度

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