1、(1)动 力 粘 度 : t 是 二 液 体 层 相 距 1 厘 米 , 其 面 积 各 为 1(平 方 厘 米 )相 对 移动 速 度 为 1 厘 米 /秒 时 所 产 生 的 阻 力 , 单 位 为 克 /厘 米 秒 。 1 克 /厘 米 秒=1 泊 一 般 : 工 业 上 动 力 粘 度 单 位 用 泊 来 表 示 。 (2)运 动 粘 度 : 在 温 度 t 时 , 运 动 粘 度 用 符 号 表 示 , 在 国 际 单 位 制中 , 运 动 粘 度 单 位 为 斯 , 即 每 秒 平 方 米 (m2/s), 实 际 测 定 中 常 用 厘 斯 ,(cst)表 示 厘 斯 的 单 位
2、为 每 秒 平 方 毫 米 (即 1cst=1mm2/s)。 运 动 粘 度 广 泛 用于 测 定 喷 气 燃 料 油 、 柴 油 、 润 滑 油 等 液 体 石 油 产 品 深 色 石 油 产 品 、 使 用 后 的润 滑 油 、 原 油 等 的 粘 度 , 运 动 粘 度 的 测 定 采 用 逆 流 法 (3)条 件 粘 度 : 指 采 用 不 同 的 特 定 粘 度 计 所 测 得 的 以 条 件 单 位 表 示 的 粘 度 ,各 国 通 常 用 的 条 件 粘 度 有 以 下 三 种 : 恩 氏 粘 度 又 叫 思 格 勒 (Engler)粘 度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在
3、 规 定 温 度(如 : 50 、 80 、 100 )下 , 从 恩 氏 粘 度 计 流 出 200 毫 升 试 样 所 需 的 时 间与 蒸 馏 水 在 20 流 出 相 同 体 积 所 需 要 的 时 间 (秒 )之 比 。 温 度 t时 , 恩氏 粘 度 用 符 号 Et 表 示 , 恩 氏 粘 度 的 单 位 为 条 件 度 。 赛 氏 粘 度 , 即 赛 波 特 (sagbolt)粘 度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度(如 100F、 F210F 或 122F 等 )下 从 赛 氏 粘 度 计 流 出 200毫 升 所 需 的 秒 数 , 以 “秒 ”单 位
4、 。 赛 氏 粘 度 又 分 为 赛 氏 通 用 粘 度 和 赛 氏 重 油粘 度 (或 赛 氏 弗 罗 (Furol)粘 度 )两 种 。 雷 氏 粘 度 即 雷 德 乌 德 (Redwood)粘度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度 下 , 从 雷 氏 度 计 流 出 50 毫 升 所 需 的 秒 数 ,以 “秒 ”为 单 位 。 雷 氏 粘 度 又 分 为 雷 氏 1 号 (Rt 表 示 )和 雷 氏 2 号 (用 RAt 表示 )两 种 。 上 述 三 种 条 件 粘 度 测 定 法 , 在 欧 美 各 国 常 用 , 我 国 除 采 用 恩 氏 粘 度 计 测定
5、深 色 润 滑 油 及 残 渣 油 外 , 其 余 两 种 粘 度 计 很 少 使 用 。 三 种 条 件 粘 度 表 示 方法 和 单 位 各 不 相 同 , 但 它 们 之 间 的 关 系 可 通 过 图 表 进 行 换 算 。 同 时 恩 氏 粘 度与 运 动 粘 度 也 可 换 算 , 这 样 就 方 便 灵 活 得 多 了 。 动 力 粘 度 单 位 换 算1 厘 泊 (1cP)=1 毫 帕 斯 卡 .秒 (1mPa.s) 100 厘 泊 (100cP)=1 泊 (1P) 1000 毫 帕 斯 卡 .秒 (1000mPa.s)=1 帕 斯 卡 .秒 (1Pa.s) cst:厘斯mm2
6、/s:每秒平方毫米1mm2/s=1cst动 力 粘 度 与 运 动 粘 度 的 换 算 = . 式 中 - 试 样 动 力 粘 度 (mPa.s) - 试 样 运 动 粘 度 (mm2/s) - 与 测 量 运 动 粘 度 相 同 温 度 下 试 样 的 密 度 (g/cm3)二甲基硅油粘度和分子量对照2009-12-25 14:32平均粘度 (cSt) 大约分子量 近似粘度液体5 800 水20 2000 食用油50 3800100 6000 油漆200 9400 洗发水350 13700 矿物油500 17300 番茄酱1000 28000 机油5000 49300 麦芽糖10000 62
7、700 糖浆12500 67700 30000 91700 蜂蜜60000 116500 热沥青100000 139000 300000 204000600000 260000 奶昔4000000 400000 果冻20000000 550000 腻子编 辑 本 段概 述英 文 : viscosity 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
8、.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 或 剪 切 力 (N/m2). 切 变 速 率 (D) D=d v /d x (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 牛 顿 以 图 4-1 的 模式 来 定 义 流 体 的 粘 度 。 两 不 同 平 面 但 平 行 的 流 体 , 拥 有 相 同 的 面 积 ”A”,相 隔 距
9、离 ”dx”, 且 以 不 同 流 速 ”V1”和 ”V2”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 : = dv/dx = D( 牛 顿 公 式 ) 其 中 与 材 料 性 质 有 关 , 我 们 称 为 “粘 度 ”。 编 辑 本 段定 义将 两 块 面 积 为 1m2 的 板 浸 于 液 体 中 ,两 板 距 离 为 1 米 ,若 加 1N 的 切 应 力 ,使两 板 之 间 的 相 对 速 率 为 1m/s,则 此 液 体 的 粘 度 为 1Pa.s。 牛 顿 流 体 : 符
10、 合牛 顿 公 式 的 流 体 。 粘 度 只 与 温 度 有 关 , 与 切 变 速 率 无 关 , 与 D 为 正 比关 系 。 非 牛 顿 流 体 : 不 符 合 牛 顿 公 式 /D=f( D) , 以 a 表 示 一 定( /D) 下 的 粘 度 , 称 表 观 粘 度 。 又 称 黏 性 系 数 、 剪 切 粘 度 或 动 力 粘 度 。 流 体 的 一 种 物 理 属 性 , 用 以 衡 量流 体 的 粘 性 , 对 于 牛 顿 流 体 , 可 用 牛 顿 粘 性 定 律 定 义 之 : 式 中 为 流 体 的 黏 度 ; yx 为 剪 切 应 力 ; ux 为 速 度 分 量
11、; x、 y 为 坐标 轴 ; dux/dy 为 剪 切 应 变 率 。 流 体 的 粘 度 与 其 密 度 的 比 值 称 为 运 动粘 度 , 以 v 表 示 。 粘 度 随 温 度 的 不 同 而 有 显 著 变 化 , 但 通 常 随 压 力 的 不 同 发 生 的 变 化 较 小 。液 体 粘 度 随 着 温 度 升 高 而 减 小 , 气 体 粘 度 则 随 温 度 升 高 而 增 大 。 对 于 溶 液 ,常 用 相 对 粘 度 r 表 示 溶 液 粘 度 和 溶 剂 粘 度 之 比 , 即 : 相 对 粘 度 与 浓 度 C 的 关 系 可 表 示 为 : r 1 【 】 C
12、K 【 】 C 式 中 【 】 为 溶 液 的 特 性 粘 度 , K 为 系 数 。 【 】 、 K 均 与 浓 度 无 关 。 不 同 流 体 的 粘 度 差 别 很 大 。 在 压 强 为 101.325kPa、 温 度 为 20 的 条 件下 , 空 气 、 水 和 甘 油 的 动 力 粘 度 和 运 动 粘 度 为 : 空 气 17.910-6Pas, v 14.810-6m/s 水 1.0110-3Pas, v 1.0110-6m/s 甘 油 1.499Pas, v 1.1910-3m/s 由 于 粘 度 的 作 用 , 使 物 体 在 流 体 中 运 动 时 受 到 摩 擦 阻
13、力 和 压 差 阻 力 , 造成 机 械 能 的 损 耗 ( 见 流 动 阻 力 ) 。 各 种 流 体 的 粘 度 数 据 , 主 要 由 实 验 测 得 。 常 用 的 粘 度 计 有 毛 细 管 式 、 落球 式 、 锥 板 式 、 转 筒 式 等 。 在 工 业 上 有 时 用 特 定 形 式 的 粘 度 计 来 测 定 特 定 的条 件 粘 度 。 如 炼 油 工 业 中 常 用 恩 氏 粘 度 ( 或 恩 格 拉 粘 度 ) 作 为 石 油 产 品 的 一个 指 标 , 它 表 示 某 一 温 度 下 200cm 油 品 与 同 体 积 20 纯 水 , 从 恩 氏 粘 度 计中
14、流 出 所 需 时 间 之 比 。 恩 氏 粘 度 与 动 力 粘 度 的 关 系 可 按 经 验 公 式 换 算 。 又 如橡 胶 工 业 中 常 用 门 尼 粘 度 为 衡 量 橡 胶 平 均 分 子 量 及 可 塑 性 的 一 个 指 标 。 在 缺 少 粘 度 实 验 数 据 时 , 可 按 理 论 公 式 或 经 验 公 式 估 算 粘 度 。 对 于 压 力不 太 高 的 气 体 , 估 算 结 果 较 准 ; 对 于 液 体 则 较 差 。 对 非 均 相 流 体 ( 如 低 浓 度悬 浮 液 ) 的 粘 度 , 可 以 用 爱 因 斯 坦 公 式 估 算 : 式 中 m 为 悬
15、 浮 液 的 粘 度 ; 为 连 续 相 液 体 的 粘 度 ; 为 悬 浮 液 中 分 散相 的 体 积 分 数 ; d 为 分 散 相 粘 度 。 当 分 散 相 为 固 体 颗 粒 时 , d , ;当 分 散 相 为 气 泡 时 , d 0, m=(1+ ) 。 粘 度 是 流 体 粘 滞 性 的 一 种 量 度 , 是 流 体 流 动 力 对 其 内 部 摩 擦 现 象 的 一 种表 示 。 粘 度 大 表 现 内 摩 擦 力 大 , 分 子 量 越 大 , 碳 氢 结 合 越 多 , 这 种 力 量 也 越大 。 粘 度 对 各 种 润 滑 油 、 质 量 鉴 别 和 确 定 用
16、途 , 及 各 种 燃 料 用 油 的 燃 烧 性能 及 用 度 等 有 决 定 意 义 。 在 同 样 馏 出 温 度 下 , 以 烷 烃 为 主 要 组 份 的 石 油 产 品粘 度 低 , 而 粘 温 性 较 好 , 即 粘 度 指 数 较 高 , 也 就 是 粘 度 随 温 度 变 化 而 改 变 的幅 度 较 小 ; 含 环 烷 烃 ( 或 芳 烃 ) 组 份 较 多 的 油 品 粘 度 较 高 , 即 粘 温 性 较 差 ;含 胶 质 和 芳 烃 较 多 油 品 粘 度 最 高 , 粘 温 性 最 差 , 即 粘 度 指 数 最 低 。 粘 度 常用 运 动 粘 度 表 示 , 单
17、 位 mm2/ 。 重 质 燃 料 油 粘 度 大 , 经 预 热 使 运 动 粘 度 达 到1820mm2/ ( 40 ) , 有 利 于 喷 油 嘴 均 匀 喷 油 。 编 辑 本 段测 定粘 度 测 定 有 : 动 力 粘 度 、 运 动 粘 度 和 条 件 粘 度 三 种 测 定 方 法 。 (1)动 力 粘 度 : t 是 二 液 体 层 相 距 1 厘 米 , 其 面 积 各 为 1(平 方 厘 米 )相对 移 动 速 度 为 1 厘 米 /秒 时 所 产 生 的 阻 力 , 单 位 为 克 /厘 米 秒 。 1 克 /厘米 秒 =1 泊 一 般 : 工 业 上 动 力 粘 度 单
18、 位 用 泊 来 表 示 。 (2)运 动 粘 度 : 在 温 度 t 时 , 运 动 粘 度 用 符 号 表 示 , 在 国 际 单 位 制中 , 运 动 粘 度 单 位 为 斯 , 即 每 秒 平 方 米 (m2/s), 实 际 测 定 中 常 用 厘 斯 ,(cst)表 示 厘 斯 的 单 位 为 每 秒 平 方 毫 米 (即 1cst=1mm2/s)。 运 动 粘 度 广 泛 用于 测 定 喷 气 燃 料 油 、 柴 油 、 润 滑 油 等 液 体 石 油 产 品 深 色 石 油 产 品 、 使 用 后 的润 滑 油 、 原 油 等 的 粘 度 , 运 动 粘 度 的 测 定 采 用
19、逆 流 法 (3)条 件 粘 度 : 指 采 用 不 同 的 特 定 粘 度 计 所 测 得 的 以 条 件 单 位 表 示 的 粘 度 ,各 国 通 常 用 的 条 件 粘 度 有 以 下 三 种 : 恩 氏 粘 度 又 叫 思 格 勒 (Engler)粘 度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度(如 : 50 、 80 、 100 )下 , 从 恩 氏 粘 度 计 流 出 200 毫 升 试 样 所 需 的 时 间与 蒸 馏 水 在 20 流 出 相 同 体 积 所 需 要 的 时 间 (秒 )之 比 。 温 度 t时 , 恩氏 粘 度 用 符 号 Et 表 示 , 恩
20、氏 粘 度 的 单 位 为 条 件 度 。 赛 氏 粘 度 , 即 赛 波 特 (sagbolt)粘 度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度(如 100F、 F210F 或 122F 等 )下 从 赛 氏 粘 度 计 流 出 200毫 升 所 需 的 秒 数 , 以 “秒 ”单 位 。 赛 氏 粘 度 又 分 为 赛 氏 通 用 粘 度 和 赛 氏 重 油粘 度 (或 赛 氏 弗 罗 (Furol)粘 度 )两 种 。 雷 氏 粘 度 即 雷 德 乌 德 (Redwood)粘度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度 下 , 从 雷 氏 度 计 流 出 50
21、 毫 升 所 需 的 秒 数 ,以 “秒 ”为 单 位 。 雷 氏 粘 度 又 分 为 雷 氏 1 号 (Rt 表 示 )和 雷 氏 2 号 (用 RAt 表示 )两 种 。 上 述 三 种 条 件 粘 度 测 定 法 , 在 欧 美 各 国 常 用 , 我 国 除 采 用 恩 氏 粘 度 计 测定 深 色 润 滑 油 及 残 渣 油 外 , 其 余 两 种 粘 度 计 很 少 使 用 。 三 种 条 件 粘 度 表 示 方法 和 单 位 各 不 相 同 , 但 它 们 之 间 的 关 系 可 通 过 图 表 进 行 换 算 。 同 时 恩 氏 粘 度与 运 动 粘 度 也 可 换 算 , 这
22、 样 就 方 便 灵 活 得 多 了 。 粘 度 的 测 定 有 许 多 方 法 , 如 转 桶 法 、 落 球 法 、 阻 尼 振 动 法 、 杯 式 粘 度 计法 、 毛 细 管 法 等 等 。 对 于 粘 度 较 小 的 流 体 , 如 水 、 乙 醇 、 四 氯 化 碳 等 , 常 用毛 细 管 粘 度 计 测 量 ; 而 对 粘 度 较 大 流 体 , 如 蓖 麻 油 、 变 压 器 油 、 机 油 、 甘 油等 透 明 ( 或 半 透 明 ) 液 体 , 常 用 落 球 法 测 定 ; 对 于 粘 度 为 0.1 100Pas 范围 的 液 体 , 也 可 用 转 筒 法 进 行
23、测 定 。 编 辑 本 段其 他 概 念实 验 室 测 定 粘 度 的 原 理 一 般 大 都 是 由 斯 托 克 斯 公 式 和 泊 肃 叶 公 式 导 出 有关 粘 滞 系 数 的 表 达 式 , 求 得 粘 滞 系 数 。 粘 度 的 大 小 取 决 于 液 体 的 性 质 与 温度 , 温 度 升 高 , 粘 度 将 迅 速 减 小 。 因 此 , 要 测 定 粘 度 , 必 须 准 确 地 控 制 温 度的 变 化 才 有 意 义 。 粘 度 参 数 的 测 定 , 对 于 预 测 产 品 生 产 过 程 的 工 艺 控 制 、 输送 性 以 及 产 品 在 使 用 时 的 操 作
24、性 , 具 有 重 要 的 指 导 价 值 , 在 印 刷 、 医 药 、 石油 、 汽 车 等 诸 多 行 业 有 着 重 要 的 意 义 。 1845 年 , 英 国 数 学 家 、 物 理 学 家 斯 托 克 斯 ( G. G. Stokes, 1819-1903) 和 法 国 的 纳 维 ( C.L.M.H. Navier) 等 人 分 别 推 导 出 粘 滞 流 体 力 学 中最 基 本 的 方 程 组 , 即 纳 维 -斯 托 克 斯 方 程 , 奠 定 了 传 统 流 体 力 学 的 基 础 。 1851 年 , 斯 托 克 斯 推 导 出 固 体 球 体 在 粘 性 介 质 中
25、 作 缓 慢 运 动 时 所 受 的 阻力 的 计 算 公 式 , 得 出 在 给 定 力 ( 重 力 ) 的 作 用 下 , 阻 力 与 流 速 、 粘 滞 系 数 成比 例 , 即 关 于 阻 力 的 斯 托 斯 公 式 。 纳 维 -斯 托 克 斯 方 程 是 数 学 中 最 为 难 解 的 非 线 性 方 程 中 的 一 类 , 寻 求 它 的精 确 解 是 非 常 困 难 的 事 。 直 至 今 天 , 大 约 也 只 有 70 多 个 精 确 解 , 只 有 大 约一 百 多 个 特 解 被 解 出 来 , 是 最 复 杂 的 、 尚 未 被 完 全 解 决 的 世 界 级 数 学
26、 难 题 之一 。 编 辑 本 段粘 度 单 位 换 算 表动 力 粘 度 单 位 换 算1 厘 泊 (1cP)=1 毫 帕 斯 卡 .秒 (1mPa.s) 100 厘 泊 (100cP)=1 泊 (1P) 1000 毫 帕 斯 卡 .秒 (1000mPa.s)=1 帕 斯 卡 .秒 (1Pa.s) 动 力 粘 度 与 运 动 粘 度 的 换 算 = . 式 中 - 试 样 动 力 粘 度 (mPa.s) - 试 样 运 动 粘 度 (mm2/s) - 与 测 量 运 动 粘 度 相 同 温 度 下 试 样 的 密 度 (g/cm3) 恩 氏 粘 度 与 运 动 粘 度 换 算编 辑 本 段黏
27、 度 简 介将 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 .(见 图 ) 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 或 剪 切 力 (N/m2).
28、 切 变 速 率 (D) D=d v /d x (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 牛 顿以 图 4-1 的 模 式 来 定 义 流 体 的 粘 度 。 两 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 ”V1”和 ”V2”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 : = dv/dx = D( 牛 顿 公 式 ) 其 中 与 材
29、 料 性 质 有 关 , 我 们 称 为 “粘度 ”。 编 辑 本 段黏 度 定 义将 两 块 面 积 为 1m2 的 板 浸 于 液 体 中 ,两 板 距 离 为 1 米 ,若 加 1N 的 切 应 力 ,使两 板 之 间 的 相 对 速 率 为 1m/s,则 此 液 体 的 粘 度 为 1Pa.s。 牛 顿 流 体 : 符 合牛 顿 公 式 的 流 体 。 粘 度 只 与 温 度 有 关 , 与 切 变 速 率 无 关 , 与 D 为 正 比关 系 。 非 牛 顿 流 体 : 不 符 合 牛 顿 公 式 /D=f( D) , 以 a 表 示 一 定( /D) 下 的 粘 度 , 称 表 观
30、 粘 度 。 又 称 黏 性 系 数 、 剪 切 粘 度 或 动 力 粘 度 。 流 体 的 一 种 物 理 属 性 , 用 以 衡 量流 体 的 粘 性 , 对 于 牛 顿 流 体 , 可 用 牛 顿 粘 性 定 律 定 义 之 : 式 中 为 流 体 的 黏 度 ; yx 为 剪 切 应 力 ; ux 为 速 度 分 量 ; x、 y 为 坐标 轴 ; dux/dy 为 剪 切 应 变 率 。 流 体 的 粘 度 与 其 密 度 的 比 值 称 为 运 动粘 度 , 以 v 表 示 。 粘 度 随 温 度 的 不 同 而 有 显 著 变 化 , 但 通 常 随 压 力 的 不 同 发 生
31、的 变 化 较 小 。液 体 粘 度 随 着 温 度 升 高 而 减 小 , 气 体 粘 度 则 随 温 度 升 高 而 增 大 。 对 于 溶 液 ,常 用 相 对 粘 度 r 表 示 溶 液 粘 度 和 溶 剂 粘 度 之 比 , 即 : 相 对 粘 度 与 浓 度 C 的 关 系 可 表 示 为 : r 1 【 】 C K 【 】 C 式 中 【 】 为 溶 液 的 特 性 粘 度 , K 为 系 数 。 【 】 、 K 均 与 浓 度 无 关 。 不 同 流 体 的 粘 度 差 别 很 大 。 在 压 强 为 101.325kPa、 温 度 为 20 的 条 件下 , 空 气 、 水
32、和 甘 油 的 动 力 粘 度 和 运 动 粘 度 为 : 空 气 17.910-6Pas, v 14.810-6m/s 水 1.0110-3Pas, v 1.0110-6m/s 甘 油 1.499Pas, v 1.1910-3m/s 由 于 粘 度 的 作 用 , 使 物 体 在 流 体 中 运 动 时 受 到 摩 擦 阻 力 和 压 差 阻 力 , 造成 机 械 能 的 损 耗 ( 见 流 动 阻 力 ) 。 各 种 流 体 的 粘 度 数 据 , 主 要 由 实 验 测 得 。 常 用 的 粘 度 计 有 毛 细 管 式 、 落球 式 、 锥 板 式 、 转 筒 式 等 。 在 工 业
33、上 有 时 用 特 定 形 式 的 粘 度 计 来 测 定 特 定 的条 件 粘 度 。 如 炼 油 工 业 中 常 用 恩 氏 粘 度 ( 或 恩 格 拉 粘 度 ) 作 为 石 油 产 品 的 一个 指 标 , 它 表 示 某 一 温 度 下 200cm 油 品 与 同 体 积 20 纯 水 , 从 恩 氏 粘 度 计中 流 出 所 需 时 间 之 比 。 恩 氏 粘 度 与 动 力 粘 度 的 关 系 可 按 经 验 公 式 换 算 。 又 如橡 胶 工 业 中 常 用 门 尼 粘 度 为 衡 量 橡 胶 平 均 分 子 量 及 可 塑 性 的 一 个 指 标 。 在 缺 少 粘 度 实
34、 验 数 据 时 , 可 按 理 论 公 式 或 经 验 公 式 估 算 粘 度 。 对 于 压 力不 太 高 的 气 体 , 估 算 结 果 较 准 ; 对 于 液 体 则 较 差 。 对 非 均 相 流 体 ( 如 低 浓 度悬 浮 液 ) 的 粘 度 , 可 以 用 爱 因 斯 坦 公 式 估 算 : 式 中 m 为 悬 浮 液 的 粘 度 ; 为 连 续 相 液 体 的 粘 度 ; 为 悬 浮 液 中 分 散相 的 体 积 分 数 ; d 为 分 散 相 粘 度 。 当 分 散 相 为 固 体 颗 粒 时 , d , ;当 分 散 相 为 气 泡 时 , d 0, m=(1+ ) 。
35、粘 度 是 流 体 粘 滞 性 的 一 种 量 度 , 是 流 体 流 动 力 对 其 内 部 摩 擦 现 象 的 一 种表 示 。 粘 度 大 表 现 内 摩 擦 力 大 , 分 子 量 越 大 , 碳 氢 结 合 越 多 , 这 种 力 量 也 越大 。 粘 度 对 各 种 润 滑 油 、 质 量 鉴 别 和 确 定 用 途 , 及 各 种 燃 料 用 油 的 燃 烧 性 能及 用 度 等 有 决 定 意 义 。 在 同 样 馏 出 温 度 下 , 以 烷 烃 为 主 要 组 份 的 石 油 产 品 粘度 低 , 而 粘 温 性 较 好 , 即 粘 度 指 数 较 高 , 也 就 是 粘
36、度 随 温 度 变 化 而 改 变 的 幅度 较 小 ; 含 环 烷 烃 ( 或 芳 烃 ) 组 份 较 多 的 油 品 粘 度 较 高 , 即 粘 温 性 较 差 ; 含胶 质 和 芳 烃 较 多 油 品 粘 度 最 高 , 粘 温 性 最 差 , 即 粘 度 指 数 最 低 。 粘 度 常 用运 动 粘 度 表 示 , 单 位 mm2/ 。 重 质 燃 料 油 粘 度 大 , 经 预 热 使 运 动 粘 度 达 到1820mm2/ ( 40 ) , 有 利 于 喷 油 嘴 均 匀 喷 油 。 编 辑 本 段粘 度 测 定粘 度 测 定 有 : 动 力 粘 度 、 运 动 粘 度 和 条 件
37、 粘 度 三 种 测 定 方 法 。 (1)动 力 粘 度 : t 是 二 液 体 层 相 距 1 厘 米 , 其 面 积 各 为 1(平 方 厘 米 )相对 移 动 速 度 为 1 厘 米 /秒 时 所 产 生 的 阻 力 , 单 位 为 克 /厘 米 秒 。 1 克 /厘米 秒 =1 泊 一 般 : 工 业 上 动 力 粘 度 单 位 用 泊 来 表 示 。 (2)运 动 粘 度 : 在 温 度 t 时 , 运 动 粘 度 用 符 号 表 示 , 在 国 际 单 位 制中 , 运 动 粘 度 单 位 为 斯 , 即 每 秒 平 方 米 (m2/s), 实 际 测 定 中 常 用 厘 斯 ,
38、(cst)表 示 厘 斯 的 单 位 为 每 秒 平 方 毫 米 (即 1cst=1mm2/s)。 运 动 粘 度 广 泛 用于 测 定 喷 气 燃 料 油 、 柴 油 、 润 滑 油 等 液 体 石 油 产 品 深 色 石 油 产 品 、 使 用 后 的润 滑 油 、 原 油 等 的 粘 度 , 运 动 粘 度 的 测 定 采 用 逆 流 法 (3)条 件 粘 度 : 指 采 用 不 同 的 特 定 粘 度 计 所 测 得 的 以 条 件 单 位 表 示 的 粘 度 ,各 国 通 常 用 的 条 件 粘 度 有 以 下 三 种 : 恩 氏 粘 度 又 叫 思 格 勒 (Engler)粘 度
39、。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度(如 : 50 、 80 、 100 )下 , 从 恩 氏 粘 度 计 流 出 200 毫 升 试 样 所 需 的 时 间与 蒸 馏 水 在 20 流 出 相 同 体 积 所 需 要 的 时 间 (秒 )之 比 。 温 度 t时 , 恩氏 粘 度 用 符 号 Et 表 示 , 恩 氏 粘 度 的 单 位 为 条 件 度 。 赛 氏 粘 度 , 即 赛 波 特 (sagbolt)粘 度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度(如 100F、 F210F 或 122F 等 )下 从 赛 氏 粘 度 计 流 出 200毫 升 所
40、需 的 秒 数 , 以 “秒 ”单 位 。 赛 氏 粘 度 又 分 为 赛 氏 通 用 粘 度 和 赛 氏 重 油粘 度 (或 赛 氏 弗 罗 (Furol)粘 度 )两 种 。 雷 氏 粘 度 即 雷 德 乌 德 (Redwood)粘度 。 是 一 定 量 的 试 样 , 在 规 定 温 度 下 , 从 雷 氏 度 计 流 出 50 毫 升 所 需 的 秒 数 ,以 “秒 ”为 单 位 。 雷 氏 粘 度 又 分 为 雷 氏 1 号 (Rt 表 示 )和 雷 氏 2 号 (用 RAt 表示 )两 种 。 上 述 三 种 条 件 粘 度 测 定 法 , 在 欧 美 各 国 常 用 , 我 国
41、除 采 用 恩 氏 粘 度 计 测定 深 色 润 滑 油 及 残 渣 油 外 , 其 余 两 种 粘 度 计 很 少 使 用 。 三 种 条 件 粘 度 表 示 方法 和 单 位 各 不 相 同 , 但 它 们 之 间 的 关 系 可 通 过 图 表 进 行 换 算 。 同 时 恩 氏 粘 度与 运 动 粘 度 也 可 换 算 , 这 样 就 方 便 灵 活 得 多 了 。 粘 度 的 测 定 有 许 多 方 法 , 如 转 桶 法 、 落 球 法 、 阻 尼 振 动 法 、 杯 式 粘 度 计法 、 毛 细 管 法 等 等 。 对 于 粘 度 较 小 的 流 体 , 如 水 、 乙 醇 、
42、四 氯 化 碳 等 , 常 用毛 细 管 粘 度 计 测 量 ; 而 对 粘 度 较 大 流 体 , 如 蓖 麻 油 、 变 压 器 油 、 机 油 、 甘 油等 透 明 ( 或 半 透 明 ) 液 体 , 常 用 落 球 法 测 定 ; 对 于 粘 度 为 0.1 100Pas 范围 的 液 体 , 也 可 用 转 筒 法 进 行 测 定 。 编 辑 本 段其 他 概 念实 验 室 测 定 粘 度 的 原 理 一 般 大 都 是 由 斯 托 克 斯 公 式 和 泊 肃 叶 公 式 导 出 有关 粘 滞 系 数 的 表 达 式 , 求 得 粘 滞 系 数 。 粘 度 的 大 小 取 决 于 液
43、 体 的 性 质 与 温度 , 温 度 升 高 , 粘 度 将 迅 速 减 小 。 因 此 , 要 测 定 粘 度 , 必 须 准 确 地 控 制 温 度的 变 化 才 有 意 义 。 粘 度 参 数 的 测 定 , 对 于 预 测 产 品 生 产 过 程 的 工 艺 控 制 、 输送 性 以 及 产 品 在 使 用 时 的 操 作 性 , 具 有 重 要 的 指 导 价 值 , 在 印 刷 、 医 药 、 石油 、 汽 车 等 诸 多 行 业 有 着 重 要 的 意 义 。 1845 年 , 英 国 数 学 家 、 物 理 学 家 斯 托 克 斯 ( G. G. Stokes, 1819-1
44、903) 和 法 国 的 纳 维 ( C.L.M.H. Navier) 等 人 分 别 推 导 出 粘 滞 流 体 力 学 中最 基 本 的 方 程 组 , 即 纳 维 -斯 托 克 斯 方 程 , 奠 定 了 传 统 流 体 力 学 的 基 础 。 1851 年 , 斯 托 克 斯 推 导 出 固 体 球 体 在 粘 性 介 质 中 作 缓 慢 运 动 时 所 受 的 阻力 的 计 算 公 式 , 得 出 在 给 定 力 ( 重 力 ) 的 作 用 下 , 阻 力 与 流 速 、 粘 滞 系 数 成比 例 , 即 关 于 阻 力 的 斯 托 斯 公 式 。 纳 维 -斯 托 克 斯 方 程
45、是 数 学 中 最 为 难 解 的 非 线 性 方 程 中 的 一 类 , 寻 求 它 的精 确 解 是 非 常 困 难 的 事 。 直 至 今 天 , 大 约 也 只 有 70 多 个 精 确 解 , 只 有 大 约一 百 多 个 特 解 被 解 出 来 , 是 最 复 杂 的 、 尚 未 被 完 全 解 决 的 世 界 级 数 学 难 题 之一 。 编 辑 本 段粘 度 单 位 换 算 表动 力 粘 度 单 位 换 算1 厘 泊 (1cP)=1 毫 帕 斯 卡 .秒 (1mPa.s) 100 厘 泊 (100cP)=1 泊 (1P) 1000 毫 帕 斯 卡 .秒 (1000mPa.s)=
46、1 帕 斯 卡 .秒 (1Pa.s) 动 力 粘 度 与 运 动 粘 度 的 换 算 = . 式 中 - 试 样 动 力 粘 度 (mPa.s) - 试 样 运 动 粘 度 (mm2/s) - 与 测 量 运 动 粘 度 相 同 温 度 下 试 样 的 密 度 (g/cm3) 恩 氏 粘 度 与 运 动 粘 度 换 算/mmsE /mmsE /mmsE /mmsE /mmsE1 1 17 2.55 40 5.35 72 9.51 120 15.81.5 1.06 17.5 2.6 41 5.48 73 9.64 125 16.52 1.12 18 2.65 42 5.61 74 9.77 13
47、0 17.22.5 1.17 18.5 2.71 43 5.74 75 9.9 135 17.83 1.22 19 2.77 44 5.87 76 10 140 18.53.5 1.26 19.5 2.83 45 6 77 10.15 145 19.14 1.31 20 2.88 46 6.13 78 10.3 150 19.84.5 1.35 20.5 2.94 47 6.26 79 10.45 155 20.55 1.39 21 3 48 6.38 80 10.6 160 21.15.5 1.44 21.5 3.06 49 6.51 81 10.7 165 21.86 1.48 22 3.11 50 6.64 82 10.