運動粘度和動力粘度的關系及單位,你弄得清嗎?
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。
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!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。
根據(jù)粘度隨溫度變化越明顯,粘度指數(shù)越小,相反,粘度指數(shù)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?小編簡單說明下動力粘度和運動粘度間如何換算,送給有需要的人。
(一)粘度的物理意義
流體之間的粘度,也就是流體分子的結合力,因此流體流動時就展現(xiàn)出內摩擦力。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。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(jù)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(jù)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(shù)相乘,最終得到運動粘度值。粘度計常數(shù)主要與毛細管的尺寸有關。
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