粘度。 动态粘度系数。 粘度系数的物理意义

粘度指数 - 的工作流体或气体的一个关键参数。 在物理方面，所述粘度可以被定义为引起构成液体（气体）介质的质量的粒子，或者，更简单地说，运动的阻力的运动的内摩擦。

什么是粘度

一个简单的经验经验粘度测定：平滑倾斜面同时倾入等量的水和油。 水流更快油。 这是更流畅。 移动迅速排油防止其分子之间的高摩擦（内部电阻 - 粘度）。 因此，流体粘度成反比其流动性。

粘度指数：式

在管道中的粘性流体的方法的一个简化的形式可以用相同的表面积S，该距离在它们之间是h的大小被认为是平的平行层A和B。

这两个层（A和B）以不同的速度（V和V +ΔV）移动。 具有最高速度（V +ΔV）的层，包括层B的移动，以较慢的速度（V）移动。 同时B层趋向于层A.粘性系数的物理意义是，构成该层的流动阻力的分子的摩擦形成了一个力的速率减慢 伊萨克Nyuton 由下式描述：

F =μ×S×（ΔV/ h）的

在这里：

• ΔV - 流体流动层的移动速度之间的差值;
• 码h - 液体流层之间的距离;
• 的S - 流体流层的表面积;
• μ（MU） -取决于因子 的液体的特性， 称为绝对动态粘度。

在SI单位公式如下：

μ=（F×H）/（S×ΔV）= [PA×S]（×帕斯卡秒）

其中，F - 的比重（重量）的力的液压流体体积的单元。

粘度值

在大多数情况下，系数 动态粘度的 在按照系统CGS（厘米，克，秒）厘泊（cP）的被测量。 在实践中，液体质量比的粘度有关，其体积，即液体密度：

ρ= M / V

在这里：

• ρ - 液体的密度;
• 米 - 流体的质量;
• N - 的液体体积。

动态粘度（μ）和密度（ρ）之间的比率被称为运动粘度ν（ν - 希腊语 - NU）：

ν=μ/ρ= [米² /秒]

顺便说一下，用于确定粘性系数的方法是不同的。 例如， 运动粘度 根据GHS系统以厘沲（cSt）的和的约数量仍然测量-斯托克斯（ST）：

• 第一类= 10 ^-4米² /秒= 1平方厘米^/秒;
• 1sSt = 10 ^-6米² /秒= 1平方毫米^/秒。

水的粘度的测定

水的粘度系数是通过校准毛细管测量流体的流动时间来确定。 这个装置是使用公知的标准液体的粘度校准。 为了确定运动粘度，以mm ² / s的测量，流体流动的时间，以秒为单位，由恒定值相乘。

作为比较单元用于蒸馏水粘度，其值是在温度变化时，即使几乎是恒定的。 粘度 - 的所需要的蒸馏水固定体积的校准孔的期满，为测试液相同的值，以秒为时间的比率。

粘度计

粘度是在恩氏度（°E）赛波特通用秒，这取决于流变仪的类型（“SUS）或红木度（°RJ）。三种类型的粘度计只在流动的液体介质的量相差测量。

粘度计测量在欧洲单元恩氏度（°E）的粘度，流动每液体介质的200cm ³的计算。 粘度计测量赛波特通用秒的粘度（“SUS或” SSU），在美国使用的，含有测试液体为60厘米^3。 在英国，其中所用红木度（°RJ），进行粘度计测量的液体50 cm ³表示的粘度。 例如，如果200 ^毫升从油在比相同量的水慢十倍流动时，粘度为10°恩氏E.

由于温度是在改变的粘度比的关键因素，该测量通常在20℃的恒定温度下进行最初，然后在它的较高的值。 的结果，因此，通过将一个适当的温度，例如10°E / 50℃或2.8°E / 90℃表达 液体粘度在20℃下比其在较高温度下的粘度越高。 液压油在下列各温度的粘度：

190厘沲在20℃= 45.4厘沲在50℃下= 11.3厘沲在100℃下

翻译值

在不同系统中发生的粘度的测定（美国，英国，GHS），因此常常需要把数据从一个测量系统转换为另一种。 要转换在恩氏度使用以下经验式厘沲（平方毫米^/秒）表示的流体的粘度的值：

ν（CST）= 7,6×°E×（1-1 /°E3）

例如：

• 2°E = 7,6×2×（1-1 / 23）= 15,2×（0875）= 13,3厘沲;
• 9°E = 7,6×9×（1-1 / 93）= 68,4×（0,9986）= 68,3厘沲。

为了快速地确定液压式的标准粘度可以如下简化油：

ν（CST）= 7,6×°E（毫米² /秒）

具有ν动力粘度在毫米² /秒或厘沲，它可被转换成的动态粘度系数μ，使用以下关系：

μ=ν×ρ

实例。 总结各种公式翻译恩氏度（°E）厘沲（cSt）的和厘泊（CPS），假设液压油的密度ρ=910公斤/ m ³的具有12°E的运动粘度，厘沲的单元：

ν= 7,6×12×（1-1 / 123）= 91.2×（0.99）= 90,3毫米² /秒。

由于1sSt = 10 ^-6米² / s和1BR = N×10个^-3 S / m ²时^，动态粘度将等于：

μ=ν×ρ= 90.3×10 ^-6·910 = 0.082×N S / M ² = 82厘泊。

的气体的粘性系数

它是由组合物（化学的，机械的）气体的温度和压力与气体移动相关联的气体动力学计算施加确定。 在实践中，气体的粘度考虑天然气田，其中所述计算被传导取决于气体组成的变化（用于气体冷凝沉积物尤其重要）系数的变化，温度和压力的设计开发。

我们计算空气的粘度系数。 的过程将类似于那些在两个水流如上所述。 假设平行移动两个气流U1和U2，但以不同的速率。 对流的层之间将发生（穿插）的分子。 其结果是，势头较快运动的气流会降低，最初进展缓慢 - 加速。

空气的粘性系数，根据 牛顿定律， 由下式表示：

F = -h×（DU / DZ）×S

在这里：

• DU / DZ是速度梯度;
• 的S - 冲击力的区域;
• 因子H - 动态粘度。

粘度指数

粘度指数（VI） - 中的参数的粘度和温度的变化相关联。 的相关性是统计依存关系，在这种情况下两个值时的温度变化是伴随着粘度的系统性变化。 较高的粘度指数，所述两个值之间的较少的变化，即工作流体的粘度随温度更加稳定。

油的粘度

在小于95-100台现代石油粘度指数的基础。 因此，在液压机械和设备可用于充分地制约临界温度的条件下，在粘度广泛变化稳定的流体。

“有利”粘度的系数可以通过引入而得到的特殊的油添加剂（聚合物）被保持 石油蒸馏。 它们通过限制在允许范围内的特性的变化提高粘度指数油。 在实践中，引入添加剂的必要量的低粘度指数的基础油可升高到100-105单位。 然而，由此得到的混合物损害其特性在高压和热负荷，从而降低了添加剂的有效性。

在电源电路必须使用强大的液压油与100个单位的粘度指数。 含有添加剂的增加的粘度指数流体，在低/中压的范围内操作的液压控制电路和其他系统的使用，在具有小的泄漏和分批有限的温度范围内变化。 随着压力的增大和粘度增加，但该过程在高于30.0兆帕（300巴）的压力下发生。 在实践中，这一因素往往被忽视。

测量与指数化

按照国际ISO标准的水（或其它液体）的粘度被表示在厘沲：厘沲（平方毫米^/秒）。 粘度加工油的测量应在温度0℃，40℃和100℃之间来进行 在任何情况下，在代码标记油的粘度应在标号40℃来指示 远粘度是在50℃下给定的 标记，最常见于工程力学，范围内使用ISO VG 22到ISO VG 68。

液压油VG 22，VG 32，VG 46，VG 68，VG 100，在40℃的温度下具有相应于它们的标记的粘度：22，32，46，68和100厘沲。 在液压系统中的工作流体的最佳运动粘度在于16〜36厘沲的范围内。

美国汽车工程师学会（汽车工程师学会 - SAE）建立了在特定的温度和分配给他们适当的守则粘度范围。 以下字母W的数量， - ν的运动粘度在0°F（-17.7℃）的绝对动态粘度系数μ，并且在212°F（100℃）测定。 在汽车行业中使用该索引对于多级油（传动，电机，等等。D.）。

粘度对液压工作的影响

流体的粘度测定不仅是科学和教育的兴趣，同时也具有重要的现实意义。 液压流体不仅从泵的能量传递给所述液压马达，也能润滑所有零部件由所产生的热摩擦对抽出。 不符合工作流体粘度的工作，可以严重地破坏了液压系统的有效性。

工作流体（油非常高密度的）的高粘度导致的负面影响：

• 的液压流体的流动阻力增大导致在液压系统中过大的压力降。
• 减速度和促动器的机械运动的控制。
• 泵气蚀的发展。
• 零或极低的空气释放从液压油箱。
• 的液压的功率（效率降低）一个显着的损失，由于能量的用于克服流体的内部摩擦的高成本。
• 造成泵增加负载机器的原动机的扭矩增大。
• 由增加的摩擦而产生的液压流体的温度上升。

因此，粘性系数的物理意义是在其上的组件和机制车辆，机械和设备的影响（正或负）。

液压动力损失

工作流体（低密度油）的低粘度会引起以下负面影响：

• 落入泵的容积效率作为增加内部泄漏的结果。
• 泵，阀，阀，液压马达 - 在整个液压系统的液压部件的内部泄漏的增加。
• 增加抽油机的磨损和泵到不足的液压流体的粘度由于干扰所必需的摩擦部件的润滑。

可压缩

在压力下的任何液体被压缩。 相对于油，冷却剂和在机械工程液压使用的润滑剂，凭经验它发现该压缩过程是反比于其卷上的流体质量。 压缩构件的矿物油的量是显著用于合成液体为水低和低得多。

在对降低初始体积简单低压液压流体压缩的影响可以忽略。 但随着高压液压汽缸和大强大的机器，这个过程中表现明显。 在液压矿物油在10.0兆帕（100巴）的压力，体积0.7％降低。 在这种情况下，在压缩容积小程度的变化影响的运动粘度和油类型。

结论

粘度测定允许预测的设备和机器的操作的各种条件下，考虑到在流体或气体组成，压力，温度的变化。 而且，相关的石油和天然气行业，公用事业等行业的指标控制。