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粘度單位

來源:北京聯(lián)合科力科技有限公司   2010年04月10日 15:39  

常用粘度單位換算:

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)
 
動力粘度與運(yùn)動粘度的換算:
η=ν. Ρ …………η希臘字母,發(fā)音:艾塔eta
式中η--- 試樣動力粘度(mPa.s)
ν--- 試樣運(yùn)動粘度(mm2/s
ρ--- 與測量運(yùn)動粘度相同溫度下試樣的密度(g/cm3
 
對液體而言,壓強(qiáng)越大,溫度越低,粘度越大;壓強(qiáng)越小,溫度越高,粘度越小。
 
對氣體而言,壓強(qiáng)影響不大;溫度越高,粘度越大,溫度越低,粘度越小。
 
 
粘度知識介紹:
流體在流動時,相鄰流體層間存在著相對運(yùn)動,則該兩流體層間會產(chǎn)生摩擦阻力,稱為粘滯力。粘度是用來衡量粘滯力大小的一個物性數(shù)據(jù)。其大小由物質(zhì)種類、溫度、濃度等因素決定。
 
粘度一般是動力粘度的簡稱,其單位是帕·(Pa·s)或毫帕·(mPa·s)。粘度分為動力粘度、運(yùn)動粘度、相對粘度,三者有區(qū)別,不能混淆。
粘度還可用涂-4杯或涂-1杯測定,其單位為秒(s)
 
(動力)粘度符號是μ,單位是帕斯卡秒(Pa·s)
由下式定義:L=μ·μ0/h
μ0——平板在其自身的平面內(nèi)作平行于某一固定平壁運(yùn)動時的速度
h——平板至固定平壁的距離。但此距離應(yīng)足夠小,使平板與固定平壁間的流體的流動是層流
L——平板運(yùn)動過程中作用在平板單位面積上的流體摩擦力
 
運(yùn)動粘度符號是v ,運(yùn)動粘度是在工程計算中,物質(zhì)的動力粘度與其密度之比,其單位為:(m2/s)。單位是二次方米每秒(m2/s) v=μ/p
 
粘度有動力粘度,其單位:帕斯卡秒(Pa·s);在石油工業(yè)中還使用"恩氏粘度",它不是上面介紹的粘度概念。而是流體在恩格拉粘度計中直接測定的讀數(shù)。
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粘度的度量方法分為粘度和相對粘度兩大類。粘度分為動力粘度和運(yùn)動粘度兩種;相對粘度有恩氏粘度、賽氏粘度和雷氏粘度等幾種表示方法。
 
1、      動力粘度η在流體中取兩面積各為1m2,相距1m,相對移動速度為1m/s時所產(chǎn)生的阻力稱為動力粘度。單位Pa.s(帕.秒)。過去使用的動力粘度單位為泊或厘泊,泊(Poise)或厘泊為非法定計量單位。
          1Pa.s=1N.s/ m2=10P=10 3 cp1Kcps 1K=1000
ASTM D445標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定用運(yùn)動粘度來計算動力粘度,即η=ρ.υ式中 η-動力粘度,Pa.s期目標(biāo)制 ρ-密度,kg/m3 υ-運(yùn)動粘度,m2/s 我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T506-82為潤滑油低溫動力粘度測定法。該法使用于測定潤滑油和深色石油產(chǎn)品的低溫(0-60℃)動力粘度。在嚴(yán)格控制溫度和不同壓力條件下,測定一定體積的試樣在已標(biāo)定常數(shù)的毛細(xì)管粘度計內(nèi)流過所需的時間,秒。由試樣在毛細(xì)管流過的時間與毛細(xì)管標(biāo)定常數(shù)和平均壓力的乘積,計算動力粘度,單位為Pa.s。該方法重復(fù)測定兩個結(jié)果的差數(shù)不應(yīng)超過其算術(shù)平均值的±5%
 
 
2、      運(yùn)動粘度υ流體的動力粘度η與同溫度下該流體的密度ρ的比值稱為運(yùn)動粘度。它是這種流體在重力作用下流動阻力的度量。在單位制(SI)中,運(yùn)動粘度的單位是m2/s。過去通常使用厘斯(cSt)作運(yùn)動粘度的單位,它等于10-6 m2/s,(即1cSt=1mm2/s
 
運(yùn)動粘度通常用毛細(xì)管粘度計測定。在嚴(yán)格的溫度和可再現(xiàn)的驅(qū)動壓頭下,測定一定體積的液體在重力作用下流過標(biāo)定好的毛細(xì)管粘度計的時間,為了測準(zhǔn)運(yùn)動粘度,首先必須控制好被測流體的溫度,測溫精度要求達(dá)到0.01℃;其次必須選擇恰當(dāng)?shù)拿?xì)管的尺寸,保證流出時間不能太長也不能太短,即粘稠液體用稍粗些的毛細(xì)管,較稀的液體用稍細(xì)的毛細(xì)管,流動時間應(yīng)不小于200秒;須定期標(biāo)定粘度管常數(shù);而且安裝粘度管時必須保持垂直。運(yùn)動粘度國家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T256-88,相當(dāng)于ASTM D445-96/IP71/75
 
3、      恩氏粘度0E我國的國家標(biāo)準(zhǔn)為石油產(chǎn)品恩氏粘度測定法GB/T266-88。這是一種過去常用的相對粘度,其定義是在規(guī)定溫度下,200ml液體流經(jīng)恩氏粘度計所需時間(s),與同體積的蒸餾水在20℃事流經(jīng)恩氏粘度計所需時間(s)之比稱為恩氏粘度。
 
4、      雷氏粘度(Redwood)此粘度主要在英國和日本沿用。其定義是以50ml試油在規(guī)定溫度60℃或98.9℃下流過雷氏粘度計所需時間,單位為秒。
 
 
5、      賽氏通用粘度(Saybolt Universal Viscosity)美國多習(xí)慣用這種粘度單位,其定義是在某規(guī)定溫度下從賽氏粘度計流出60ml液體所需時間,單位為秒。美國標(biāo)準(zhǔn)方法為ASTM D88
 
6、     幾種粘度的換算1)恩氏粘度與運(yùn)動粘度的換算
 
運(yùn)動粘度υmm2/s=7.310E-6.31/0E 2)雷氏粘度與運(yùn)動粘度的換算運(yùn)動粘度υmm2/s=0.26R-172/R 當(dāng)R>225s,則用υmm2/s=0.26R 3)賽氏粘度與運(yùn)動粘度的換算mm2/s=0.225S當(dāng)S>285s時用上式。
 
粘度
  將流動著的液體看作許多相互平行移動的液層, 各層速度不同,形成速度梯度(dv/dx),這是流動的基本特征.(見圖
  由于速度梯度的存在,流動較慢的液層阻滯較快液層的流動,因此.液體產(chǎn)生運(yùn)動阻力.為使液層維持一定的速度梯度運(yùn)動,必須對液層施加一個與阻力相反的反向力.
  在單位液層面積上施加的這種力,稱為切應(yīng)力τ(N/m2).
  切變速率(D) D=d v /d x (S-1)
  切應(yīng)力與切變速率是表征體系流變性質(zhì)的兩個基本參數(shù)
  牛頓以圖4-1的模式來定義流體的粘度。兩不同平面但平行的流體,擁有相同的面積”A”,相隔距離”dx”,且以不同流速”V1””V2”往相同方向流動,牛頓假設(shè)保持此不同流速的力量正比于流體的相對速度或速度梯度,即:
  τ= ηdv/dx =ηD(牛頓公式)其中η與材料性質(zhì)有關(guān),我們稱為粘度
  粘度定義:將兩塊面積為1m2的板浸于液體中,兩板距離為1,若加1N的切應(yīng)力,使兩板之間的相對速率為1m/s,則此液體的粘度為1Pa.s
  牛頓流體:符合牛頓公式的流體。粘度只與溫度有關(guān),與切變速率無關(guān), τD為正比關(guān)系。
  非牛頓流體:不符合牛頓公式 τ/D=fD),以ηa表示一定(τ/D)下的粘度,稱表觀粘度。
  粘度測定有:動力粘度、運(yùn)動粘度和條件粘度三種測定方法。
  (1)動力粘度:ηt是二液體層相距1厘米,其面積各為1(平方厘米相對移動速度為1厘米/秒時所產(chǎn)生的阻力,單位為克/里米·秒。1/厘米·=1泊一般:工業(yè)上動力用泊來表示。
  (2)運(yùn)動粘度:在溫度t時,運(yùn)動粘度用符號γ表示,在單位制中,運(yùn)動為斯,即每秒平方米(m2/s),實際測定中常用厘斯,(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米 1cst=1mm2/s)。運(yùn)動粘度廣泛用于測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產(chǎn)品深色石油產(chǎn)品、使用后的潤滑油、原油等的粘度,運(yùn)動粘度的測定采用逆流法
  (3)條件粘度:指采用不同的特定粘度計所測得的以條件單位表示的粘度,各國通常用的條件粘度有以下三種:
  恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的試樣,在規(guī)定溫度如:5080100下,從恩氏粘度計流出200毫升試樣所需的時間與蒸餾水在20流出相同體積所需要的時間之比。溫度時,恩氏粘度用符號Et表示,恩氏粘度的單位為條件度。
  賽氏粘度,即賽波特(saybolt)粘度。是一定量的試樣,在規(guī)定溫度100ºFF210ºF122ºF下從賽氏粘度計流出200毫升所需的秒數(shù),以單位。賽氏粘度又分為賽氏通用粘度和賽氏重油粘度或賽氏弗羅(Furol)粘度兩種。
  雷氏粘度即雷德烏德(Redwood)粘度。是一定量的試樣,在規(guī)定溫度下,從雷氏度計流出50毫升所需的秒數(shù),以為單位。雷氏粘度又分為雷氏1(Rt表示和雷氏2RAt表示兩種。
  上述三種條件粘度測定法,在歐美各國常用,我國除采用恩氏粘度計測定深色潤滑油及殘渣油外,其余兩種粘度計很少使用。三種條件粘度表示方法和單位各不相同,但它們之間的關(guān)系可通過圖表進(jìn)行換算。同時恩氏粘度與運(yùn)動粘度也可換算,這樣就方便靈活得多了。
  粘度的測定有許多方法,如轉(zhuǎn)桶法、落球法、阻尼振動法、杯式粘度計法、毛細(xì)管法等等。對于粘度較小的流體,如水、乙醇、四氯化碳等,常用毛細(xì)管粘度計測量;而對粘度較大流體,如蓖麻油、變壓器油、機(jī)油、甘油等透明(或半透明)液體,常用落球法測定;對于粘度為0.1100Pa•s范圍的液體,也可用轉(zhuǎn)筒法進(jìn)行測定。
  實驗室測定粘度的原理一般大都是由斯托克斯公式和泊肅葉公式導(dǎo)出有關(guān)粘滯系數(shù)的表達(dá)式,求得粘滯系數(shù)。
  粘度的大小取決于液體的性質(zhì)與溫度,溫度升高,粘度將迅速減小。因此,要測定粘度,必須準(zhǔn)確地控制溫度的變化才有意義。粘度參數(shù)的測定,對于預(yù)測產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝控制、輸送性以及產(chǎn)品在使用時的操作性,具有重要的指導(dǎo)價值,在印刷、醫(yī)藥、石油、汽車等諸多行業(yè)有著重要的意義。
  1845年,英國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家斯托克斯(G. G. Stokes, 1819-1903)和法國的納維(C.L.M.H. Navier)等人分別推導(dǎo)出粘滯流體力學(xué)中zui基本的方程組,即納維-斯托克斯方程,奠定了傳統(tǒng)流體力學(xué)的基礎(chǔ)。
  1851年,斯托克斯推導(dǎo)出固體球體在粘性介質(zhì)中作緩慢運(yùn)動時所受的阻力的計算公式,得出在給定力(重力)的作用下,阻力與流速、粘滯系數(shù)成比例,即關(guān)于阻力的斯托斯公式。
  納維-斯托克斯方程是數(shù)學(xué)中zui為難解的非線性方程中的一類,尋求它的解是非常困難的事。直至今天,大約也只有70多個解,只有大約一百多個特解被解出來,是zui復(fù)雜的、尚未被完*的*數(shù)學(xué)難題之一。
 
附:希臘字母語與發(fā)音
 
Greek Letter
希臘字母
Name
名字/發(fā)音
International Phonetic Symbol
Short α (α?
 Alpha阿爾法
/a/
Long α (α?
 alpha
/a:/
Short αι
 alpha iota
/ai/
Long αι (α???
 alpha iota subscript
/a:i/
αυ
 alpha upsilon
/au/
β
 Beta貝塔
/b/
γ
 Gamma伽馬(ga:m
/g/
δ
 Delta德爾塔
/d/
ε
 Epsilon伊普西龍
/e/
ει
 epsilon iota
/e:/
ευ
 epsilon upsilon
/eu/
ζ
 zeta截塔
/zd/
η
 eta艾塔
/?:/
ηι (η?
 eta iota subscript
/?:i/
ηυ
 eta upsilon
/?:u/
θ
 Theta西塔
/t'/
ι (ι?
 iota約塔
/i/
ι (ι?
 iota
/i:/
κ
 kappa卡帕
/k/
λ
 lambda蘭布達(dá)
/l/
μ
 mu
/m/
ν
 nu
/n/
ξ
 ksi克西
/ks/
ο
 omikron奧密克戎
/o/
οι
 omikron iota
/oi/
ου
 omikron upsilon
/u:/
π
 pi
/p/
ρ
 rho
/r/ (trilled)
σ, ς
sigma西格馬
/s/
σ before β, or γ, or δ, or μ
/z/
τ
 Tau
/t/
υ (υ?
 Upsilon埃普西龍
/y/
υ (υ?
 upsilon
/y:/
υι
 upsilon iota
/yj/
Φ
 phi佛愛fai
 /p'/
χ
 khi
 /k'/
ψ
 psi普西
 /ps/
ω
 omega歐米伽
 /?:/
ωι (ω?
 omega iota subscript
 /?:i/

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