Viszkozitását. A relatív dinamikus viszkozitás. A fizikai értelmében a viszkozitási együtthatóval

viszkozitási index - a legfontosabb paraméter a munkaközeg vagy gáz. A fizikai értelemben, a viszkozitás úgy definiálható, mint a belső súrlódás által okozott a mozgás a részecskék alkotó folyadék tömege (gáz halmazállapotú) közepes, vagy még egyszerűbben, a mozgás ellenállás.

Mi a viszkozitás

Egy egyszerű empirikus tapasztalatok viszkozitás meghatározását: a sima ferde felületet egyidejűleg öntjük egyenlő mennyiségű víz és olaj. Víz folyik gyorsabb olaj. Ez több folyadékot. Mozgó gyorsan engedje le az olajat megakadályozza a magasabb közötti súrlódás a molekulái (belső ellenállása - viszkozitás). Ennek megfelelően a folyadék viszkozitása fordítottan arányos annak folyékonyságát.

viszkozitási index: a képlet

Egyszerűsített formában a folyamat a viszkózus folyadék a csővezeték lehet tekinteni, mint sík párhuzamos rétegeket A és B azonos felületű S, közötti távolság, amely a nagyságát h.

Ez a két réteg (A és B) mozog, eltérő sebességgel (V, és V + aAV). A réteg a legnagyobb sebesség (V + aAV), magában foglalja a mozgás a B réteg, mozgó egy lassabb sebességgel (V). Ugyanakkor a B réteg hajlamos sebességét lelassítsuk a réteg A. A fizikai értelmében a viszkozitási együtthatót, hogy a súrlódás a molekulák alkotó áramlási ellenállása a rétegek képez erő, amely Isaak Nyuton által leírt a következő képlet:

F = μ × S × (aAV / h)

itt:

• AAV - különbség a mozgási sebessége folyadékáramlás rétegek;
• h - közötti távolság a folyékony áramot rétegek;
• S - felülete a folyadék áramlási réteg;
• μ (mű) - faktor függően folyadék tulajdonságait, az úgynevezett abszolút dinamikus viszkozitás.

SI egységeket képlet a következő:

μ = (F × h) / (S × aAV) = [Pa × s] (× Pascal második)

Ahol F - a gravitációs erő (tömeg) egység a hidraulikus folyadék térfogata.

viszkozitás értékével

A legtöbb esetben az együttható a dinamikai viszkozitás mérése centipoise (cp) szerint a rendszer cgs (centiméter, gramm, másodperc). A gyakorlatban, a folyadék viszkozitása tömegarány kapcsolódik a térfogatához, azaz folyadék sűrűsége:

ρ = m / V

itt:

• ρ - a folyadék sűrűsége;
• m - tömege folyadékban;
• V - a folyadék térfogata.

Az arány közötti dinamikus viszkozitás (μ) és a sűrűség (ρ) nevezzük kinematikus viszkozitása ν (ν - Görög - nu):

ν = μ / ρ = [m ² / s]

Egyébként meghatározásához használt módszerek viszkozitási együttható különböző. Például a kinematikai viszkozitás mért még összhangban a GHS-rendszer centistokesban (cSt), és annak törtrésze mennyiségben - Stokes (St):

• 1. osztály = 10 ^-4 m ² / s = 1 cm ² / s;
• 1sSt = 10 ^-6 m ² / s = 1 mm ² / s.

Meghatározása víz viszkozitását

Viszkozitási együtthatót víz mérésével határozzuk meg a folyadék átáramlásának idejét a kalibrált kapilláris cső. Ez az eszköz kalibráltuk ismert standard folyadék viszkozitása. Annak meghatározására, kinematikus viszkozitás, mm-ben mérve ² / s, a folyadék áramlási időt, másodpercekben mért, szorozni egy állandó érték.

Mint egy összehasonlító egység használunk a viszkozitás desztillált vízben, amelynek értéke csaknem állandó akkor is, ha a hőmérséklet-változás. Viszkozitás - aránya az időt másodpercben, hogy szükség van fix térfogatú desztillált vízzel, hogy a lejárati egy kalibrált lyuk, hogy ugyanazt az értéket a vizsgálati folyadék.

viszkoziméterek

Viszkozitást fokban Engler (° E) Saybolt Univerzális másodperc ( „SUS) vagy Redwood fok (° RJ) típusától függően a reométer. Három típusú viszkoziméterrel különböznek csak az összeg áramló folyékony közeg.

Viszkoziméter a viszkozitás mérésével az európai egységet, Engler (° E), amely ki volt számítva per 200 ^cm3 áramló folyékony közeg. Viszkoziméter a viszkozitás mérésével a Saybolt Univerzális másodperc ( „SUS vagy” SSU), használják az Egyesült Államokban, amely 60 ^cm3 vizsgálati folyadék. Angliában, ahol használt Redwood fok (° RJ), vezeti viszkoziméterrel mérjük a viszkozitását 50 ^cm3 folyadékot. Például, ha 200 ^cm3 származó olaj áramlik át tízszer lassabb, mint az azonos mennyiségű vizet, a viszkozitás 10 ° Engler E.

Mivel a hőmérséklet kulcsfontosságú tényező a változó a viszkozitási arány, a méréseket általában végzik kezdetben állandó hőmérsékleten, 20 ° C-on, majd a magasabb értékek. Az eredmény, így fejezzük hozzáadásával egy megfelelő hőmérsékleten, például 10 ° E / 50 ° C vagy 2,8 ° E / 90 ° C-on folyékony viszkozitás 20 ° C-kal magasabb, mint a viszkozitása magasabb hőmérsékleten. Hidraulikus olajok viszkozitása a következő megfelelő hőmérséklet:

190 cSt 20 ° C-on = 45,4 cSt 50 ° C-on = 11,3 cSt 100 ° C-on

fordítás értékek

A viszkozitást fordul elő a különböző rendszerek (amerikai, brit, GHS), ezért gyakran kell fordítani az adatok egyik mérési rendszerből a másikba. Konvertálásához értékeit a folyadék viszkozitásának fokban kifejezett Engler centistoke-ban (mm ² / s) a következő tapasztalati képlete:

ν (CST) = 7,6 × ° E × (1-1 / ° E3)

Például:

• 2 ° E = 7,6 × 2 × (1-1 / 23) = 15,2 × (0,875) = 13,3 cSt;
• 9 ° E = 7,6 × 9 × (1-1 / 93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 cSt.

Annak érdekében, hogy gyorsan meghatározzuk a standard viszkozitása a hidraulikus képletű lehet egyszerűsíteni olajat az alábbiak szerint:

ν (CST) = 7,6 × ° E (mm ² / s)

Miután ν kinematikai viszkozitása ^mm2 / s vagy cSt, ez lehet alakítani a dinamikus viszkozitási együtthatót μ, az alábbi összefüggés:

μ = ν × ρ

Példa. Összegezve különböző képleteket transzlációs Engler (° E) centistokes (cSt), és centipoise (cps), feltételezzük, hogy a hidraulika olaj, amelynek sűrűsége ρ = 910 kg / m ³ kinematikus viszkozitása 12 ° E, egységekben centistoke:

ν = 7,6 × 12 × (1-1 / 123) = 91,2 × (0,99) = 90,3 mm ² / s.

Mivel 1sSt = 10 ^-6 m ² / s és 1Br = N × 10 ^-3 s / m ^2, akkor a dinamikus viszkozitás lesz egyenlő:

μ = ν × ρ = 90,3 × 10 ^-6 · 910 = 0,082 × N s / m ² = 82 cPs.

Viszkozitási együtthatót a gáz

Ez határozza meg a készítmény (kémiai, mechanikai) gázt olyan hőmérsékletre, és alkalmazott nyomás a gáz-dinamikai számítások társított gáz mozgását. A gyakorlatban, a viszkozitása a gáz veszik figyelembe a tervezés gáz fejlődése mezők, ahol a számítási végzik együttható függően változik a gáz összetétele megváltozik (különösen fontos a gázsűrítmény betétek), a hőmérséklet és a nyomás.

Kiszámítjuk a viszkozitási együtthatóval rendelkező levegő. A folyamatok hasonlóak lesznek a fent leírtakkal a két víz folyik. Tegyük fel, hogy a párhuzamos mozgó két gázáram U1 és U2, de eltérő mértékben. A rétegek között a konvekciós fog bekövetkezni (összefonódása) molekulák. Ennek eredményeként a lendület gyorsabban mozgó levegő áramlás csökken, és kezdetben lassan - felgyorsult.

A viszkozitási együtthatóval rendelkező légi szerint a Newton-törvény kifejezett a következő képlet szerint:

F = -h × (dU / dZ) × S

itt:

• dU / dZ a sebességgradiens;
• S - területe ütőerő;
• H faktor - a dinamikus viszkozitás.

viszkozitási index

Viszkozitási indexet (VI) - a paraméter összefüggésbe hozzuk a viszkozitás változását és a hőmérséklet. Az összefüggés statisztikai függőségi viszony, ebben az esetben a két érték, amelynél a hőmérséklet-változás kíséri szisztematikus változtatásával viszkozitását. Minél magasabb a viszkozitási index, annál kisebb a változás a két érték közötti, vagyis a viszkozitása a munkaközeg sokkal stabilabb a hőmérséklettel.

A viszkozitás az olaj

Abban az alapjait a modern olaj viszkozitási indexe kisebb, 95-100 darabot. Tehát a hidraulikus gépek és eszközök használhatók megfelelően stabil folyadékok, amelyek korlátozzák széles változtatható a viszkozitás körülmények között a kritikus hőmérséklet.

„Kedvező” viszkozitási együtthatóval lehet tartani bevezetésével egy speciális olajos adalékok (polimerek) nyert a petróleum desztillálása során. Ezek növelik a viszkozitási index olaj korlátozásával jellemzőinek változásait a megengedett tartományon. A gyakorlatban a bevezetése szükséges mennyiségű adalékanyagot az alacsony viszkozitási indexű alap olaj lehet emelni, hogy 100-105 egységeket. Azonban, így kapott elegyet rontja annak tulajdonságait magas nyomáson és hőterhelés, ezáltal csökkentve a hatékonyságát az adalékanyag.

A áramkörök kell használni erős hidraulikafolyadék viszkozitási indexe 100 egység. Folyadékok adalékok, amelyek növelik a viszkozitási indexet, használnak hidraulikus vezérlő áramkörök és más működő rendszerek tartományban alacsony / közepes nyomású, korlátozott hőmérséklet-tartományban változik, kis szivárgást és szakaszosan. Amikor a nyomás megnövekszik, és a viszkozitás növekszik, de a folyamat megy végbe feletti nyomás 30,0 MPa (300 bar). A gyakorlatban ez a tényező gyakran elhanyagolt.

Mérés és indexálási

Összhangban a nemzetközi ISO-szabványok, a víz viszkozitását (és más folyadékok) fejezik centistokes: cSt (mm ² / s). Viszkozitásadatokat folyamat olajok kell végezni közötti hőmérsékleten 0 ° C-on, 40 ° C és 100 ° C-on Mindenesetre, az azonosító kód olaj viszkozitása meg kell jelölni a ábrán a 40 ° C-on Idegenben viszkozitást adják 50 ° C-on Marks, leggyakrabban használt műszaki hidraulika tartomány ISO VG 22 ISO VG 68.

Hidraulikus olajok VG 22, VG 32, VG 46, VG 68, VG 100 hőmérsékleten 40 ° C-on mért viszkozitása megfelelő a címkézés: 22, 32, 46, 68 és 100 cSt. Az optimális kinematikus viszkozitása a munkafolyadék hidraulikus rendszerek közötti tartományba esik a 16-36 cSt.

American Society of Automotive Engineers (Society of Automotive Engineers - SAE) hozott létre tartományai viszkozitások specifikus hőmérsékleteken és megfelelő kódokat hozzájuk rendelt. A követő szám a W betű, - abszolút dinamikus viszkozitási együtthatót μ 0 ° F (17,7 ° C), és a ν a kinematikus viszkozitást határoztuk meg 212 ° F (100 ° C). Ez a reteszelő kapcsolatban többfokozatú olajok használt az autóiparban (átvitel, a motor, és így tovább. D.).

A hatás a viszkozitás hidraulikus munka

Meghatározása a viszkozitás a folyadék nem csak a tudományos és oktatási szempontból, hanem hordoz fontos gyakorlati jelentősége. A hidraulikus folyadékok nemcsak energiát visz át a szivattyút a hidraulikus motor, hanem hogy kenje minden rész és komponensek kivonják a hőt a súrlódás párokat. Nem felel meg a munkát a dolgozó folyadék viszkozitása komolyan megzavarhatja a hatékonyságát hidraulika.

A nagy viszkozitású a munkaközeg (olaj nagyon nagy sűrűségű) vezet a következő negatív hatásokat:

• A megnövekedett áramlási ellenállás a hidraulikus folyadék okozza a túlzott nyomásesést a hidraulikus rendszerben.
• Lassulás sebesség- és mechanikai mozgások a hajtóművek.
• Fejlesztése szivattyú kavitáció.
• Nulla vagy igen alacsony levegő felszabadulását a hidraulikaolaj-tartály.
• Egy észrevehető áramkimaradás (csökkentve a hatékonyságot) hidraulika miatt a magas költségek energia leküzdésére a belső súrlódás a folyadék.
• Nagyobb nyomaték erőgép a gép által okozott egyre nagyobb a terhelés a szivattyút.
• A hőmérséklet-emelkedés a hidraulikus folyadék által generált megnövekedett súrlódás.

Így a fizikai értelmében a viszkozitási együtthatóval van annak hatása (pozitív vagy negatív) az alkatrészek és mechanizmusok járművek, gépek és berendezések.

Elvesztése hidraulikus

A kis viszkozitású a munkaközeg (kis sűrűségű olaj) hatására a következő negatív hatásokat:

• Falling volumetrikus hatásfok a szivattyúk, mint a növekvő belső szivárgás.
• A növekedés a belső szivárgás a hidraulikus alkatrészek a teljes hidraulikus rendszer - szivattyúk, szelepek, szelep, hidraulikus motorok.
• Fokozott kopása szivattyúzás egységek és szivattyúk zavaró elégtelensége miatt a hidraulikus folyadék viszkozitása szükséges kenésére dörzsölés részek.

összenyomhatóság

Bármilyen folyadékot nyomás alatt préseljük. Tekintetében olajok, hűtő- és kenőanyagok gépészetben hidraulika, empirikusan azt találtuk, hogy a kompresszió folyamata fordítottan arányos a folyadék tömeg térfogata. A tömörítés mértéke member ásványi olajok lényegesen alacsonyabb a víz, és sokkal alacsonyabb a szintetikus folyadékok.

A egyszerű, alacsony nyomású hidraulikus folyadék összenyomhatósága elhanyagolható hatással csökkenti a kezdeti térfogatnak. De teljesítményű gépek nagynyomású hidraulikus meghajtó henger és a nagy, ez a folyamat megnyilvánul láthatóan. A hidraulika ásványolajban nyomáson 10,0 MPa (100 bar), a térfogat csökken 0,7%. Ebben az esetben a változás a kompressziós térfogatot kis mértékben befolyásolja a kinematikai viszkozitás és típusú olajat.

következtetés

A viszkozitást lehetővé teszi megjósolni a működését a gépek különböző körülmények között, figyelembe véve a változásokat folyadék vagy gáz összetételét, nyomás, hőmérséklet. Továbbá, az irányítást a mutatók az olaj- és gázipar, a közművek és más iparágakban.