Содержание
Вязкость — свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации.
Динамическая вязкость
Динамическая (абсолютная) вязкость µ – сила, действующая на единичную площадь плоской поверхности, которая перемещается с единичной скоростью относительно другой плоской поверхности, находящейся от первой на единичном расстоянии.
В международной системе единиц (СИ), динамическая вязкость измеряется в Паскаль — секундах [Па·с].
Существуют также внесистемные величины измерения динамической вязкости. Наиболее распространенная в системе СГС — пуаз [П] и ее производная сантипуаз [сП].
Также динамическая вязкость может измеряться в [дин·с/см²] и [кгс·с/м²] и производных от них единицах.
Соотношение между единицами динамической вязкости:
- 1 Пуаз [П] = 1 дин·с/см² = 0.010197162 кгс·с/м² = 0.0000010197162 кгс·с/см² = 0.1 Па·с = 0.1 Н·с/м²
- 1 Сантипуаз [сП] = 0.0001010197162 кгс·с/м² = 0.01 П = 0.001 Па·с
- 1 кгс·с/м² = 98.0665 П = 9806.65 сП = 9.80665 Па·с
США и Британия
В виду того, что в некоторых англоязычных странах сила и площадь поверхности может измеряться в отличных от системы СИ единицах, могут применяться отличные единицы измерения динамической вязкости.
- 1 Фунт сила секунда на дюйм² [lbf·s/in²] = 6894.75729316836 Па·с = 144 lbf·s/ft²
- 1 Фунт сила секунда на фут² [lbf·s/ft²] = 47.88025898034 Па·с
Кинематическая вязкость
Кинематическая вязкость ν – отношение динамической вязкости µ к плотности жидкости ρ и определяется формулой:
ν = µ / ρ, где µ — динамическая вязкость, Па·с, ρ — плотность жидкости, кг/м³.
В международной системе единиц (СИ), кинематическая вязкость измеряется в квадратных метрах на секунду [м²/с].
Также широко используется внесистемная единица — cтокс [Ст] и ее производная — сантистокс [сСт].
Соотношение между единицами кинематической вязкости:
- 1 Ст = 0.0001 м²/с = 1 см²/с
- 1 сСт = 1 мм²/с = 0.000001 м²/с
- 1 м²/с = 10000 Ст = 1000000 сСт
США и Британия
В виду того, что в некоторых англоязычных странах сила и площадь поверхности может измеряться в отличных от системы СИ единицах, могут применяться отличные единицы измерения кинематической вязкости.
- 1 м²/с = 1550.0031000062 квадратных дюймов в секунду [in²/s]
- 1 м²/с = 10.76391041670972 квадратных футов в секунду [ft²/s]
Вязкость – свойство газов и жидкостей оказывать сопротивление необратимому перемещению одной их части относительно другой при сдвиге, растяжении и других видах деформации.
Различают динамическую (или абсолютную) вязкость и кинематическую вязкость.
Динамическая (абсолютная) вязкость µ – сила, действующая на единичную площадь плоской поверхности, которая перемещается с единичной скоростью относительно другой плоской поверхности, находящейся от первой на единичном расстоянии.
В системе СИ динамическая вязкость выражается в Па⋅с (паскаль-секунда), внесистемная единица П (пуаз).
Соотношение величин динамической вязкости в различных единицах измерения
| Единицы измерения | Па⋅с | сП | П | кгс⋅с/м 2 | Н⋅с/м 2 | дин⋅с/cм 2 | г/(см⋅с) |
| 1 Па⋅с паскаль-секунда |
1 | 1000 | 10 | 0,102 | 1 | 10 | 10 |
| 1 сП сантипуаз |
0,001 | 1 | 0,01 | 0,0001 | 0,001 | 0,01 | 0,01 |
| 1 П пуаз |
0,1 | 100 | 1 | 0,01 | 0,1 | 1 | 1 |
| 1 кгс⋅с/м 2 килограмм-сила-секунда на квадратный метр |
9,81 | 9806,7 | 98,07 | 1 | 9,81 | 98,07 | 98,07 |
| 1 Н⋅с/м 2 ньютон-секунда на квадратный метр |
1 | 1000 | 10 | 0,102 | 1 | 10 | 10 |
| 1 дин⋅с/см 2 дина-секунда на квадратный сантиметр |
0,1 | 100 | 1 | 0,01 | 0,1 | 1 | 1 |
| 1 г/(см⋅с) грамм на сантиметр на секунду |
0,1 | 100 | 1 | 0,01 | 0,1 | 1 | 1 |
Кинематическая вязкость ν – отношение динамической вязкости µ к плотности жидкости ρ.
где:
ν, м 2 /с – кинематическая вязкость;
μ, Па⋅с – динамическая вязкость;
ρ, кг/м 3 – плотность жидкости.
В системе СИ кинематическая вязкость выражается в м 2 /с (квадратный метр в секунду), внесистемная единица Ст (стокс).
Соотношение величин кинематической вязкости в различных единицах измерения
Вязкостью называется сила сопротивления, оказываемая жидкостью взаимному перемещению ее частиц под влиянием действующих на нее сил.
Вязкость является одной из основных характеристик нефтяных топлив и масел, так как от нее зависит возможность их транспортировки по трубопроводам, условия очистки от воды и механических примесей. Качество распиливания топлива, а, следовательно, полнота его сгорания в цилиндре двигателя .в значительной степени определяются вязкостью используемого топлива.
Величина вязкости зависит от химической природы сырья, технологии получения нефтепродукта, давления и температуры. Наибольшее значение при использовании топлив и масел имеет температурный фактор.
Для выражения величины вязкости введены понятия динамической, кинематической и условной (относительной) вязкости.
Условной (относительной) вязкостью называют отношение времени истечения из вискозиметра 200 мл нефтепродукта при определенной температуре ко времени истечения такого же количества дистиллированной воды при температуре 20°С.
Единица измерения — условные градусы. Обозначение — 
, где индекс указывает температуру проведения испытания.
Согласно требованиям стандартов условная вязкость определяется при следующих температурах:
для дизельных топлив — при 30°С|
для тяжелых топлив — при 50°С;
для котельных топлив — при 50, 75, 80 и 100°С;
для смазочных масел — при 50 и 100°С.
Описание прибора для определения условной вязкости
Вискозиметр типа БУ (рис. 1) состоит из резервуара 1 для испытуемого нефтепродукта, закрепленного внутри другого резервуара 2, служащего для создания водяной бани. В нижней части резервуаров имеется калиброванное отверстие 3 для истечения нефтепродукта. Заостренные штифты 4 служат указателями уровня при заливе нефтепродукта, а также служат для контроля горизонтальности положении прибора. Резервуар закрывается крышкой 5 с отверстиями для термометра 6 и дин штепселя 7, закрывающего сточное отверстие.3. Внешний сосуд снабжен мешалкой 8 для перемешивания напитой в него воды. Треножник 9 прибора имеет на двух ножках установочные винты 10.
Рис. 1 Вискозиметр Энглера.
При выполнении работы используются два. термометра со шкалой до 100°С, мерная колба о отметкой объема 200 мл, секундомер.
С вискозиметра спишется крышка 5, срочное отверстие закрывают штепселем 7 и заполняют внутренний резервуар испытуемым нефтепродуктом до уровня, при котором острия штифтов дают на его горизонтальной поверхности точки. Горизонтального положения достигают о помощью установочных винтов 10. Прибор закрывают крышкой и в нее вставляют термометр для замера температуры нефтепродукта.
Если температурь нефтепродукта отличается более чем на 0,5 С от температура испытания, во внешний резервуар заливается вода до уровня, при котором скрывается лопасть мешалки. Температура водяной бани должна отличаться от температуры испытания на 0,5-1,0°С, Температуру нефтепродукта, залитого во внутренний резервуар, доводят точно до заданной и поддерживаю ее до конца испытания.
Подставив чистую мерную колбу под прибор, осторожно приподнимают штепсель и одновременно включают секундомер. Мерную колбу следует переместить так, чтобы струя нефтепродукта стекала по ее стенке, что позволит избежать ценообразования. Когда уровень заполняющего колбу нефтепродукта дойдет до отметки "200 мл", секундомер выключают, штепселем закрывают- отверстие. Время считывают с точностью до 0,2 а и дописывают в протокол испытаний.
Затем осторожно подняв крышку прибора, не вынимая штепсель, нефтепродукт сливают обратно в резервуар»
Испытание проводят три раза. Допустимое расхождение между определениями — не более I с.
Условную вязкость вычисляют по формуле:
где 
время истечения испытуемого нефтепродукта при температуре испытания, с;
— время истечения из вискозиметра 200 мл дистиллированной воды при 20°С (водное число вискозиметра>.
Для нашего вискозиметра 
.
За окончательный результат принимаем среднее арифметическое из трех определений вязкости.
Полученную условную вязкость надо перенести в единицы кинематической вязкости (см.табл.).
