Кинематическая вязкость
Вязкость – важная характеристика среды, которая присуща каждому телу, обладающему текучестью. Свойство имеет связь с сопротивлением вещества к его перемещению. Вязкость является одним из решающих показателей при выборе объемного насоса, игнорировать который недопустимо. На свойства вязкости влияют такие внешние факторы: температура, нагрузка, скорость сдвига, поэтому вместе с конкретным значением вязкости указывается, в каких условиях проводились испытания. Различают динамическую и кинематическую вязкость. Для измерения показателя используется вискозиметр.
В чем разница между динамической и кинематической вязкостью?
Динамическая вязкость (m) показывает отношение напряжения сдвига, которые возникает, когда слои жидкости перемещаются в отношении один к другому, и скорости, с которой происходит это движение (скорость деформации). Динамическая вязкость – это мера сопротивления течению жидкости или ее деформации. Для выражения динамической вязкости чаще всего используется Пуаз и сантипуаз, в международной системе единиц – Паскаль х с. Кроме этого, для измерения показателя могут использоваться такие единицы: дин·с/см 2 и кгс·с/м 2 и производных от них.
- 1 Пуаз = 1 дин·с/см 2 = 0.010197162 кгс·с/м 2 = 0.0000010197162 кгс·с/см 2 = 0.1 Па·с = 0.1 Н·с/м 2
- 1 Сантипуаз = 0.0001010197162 кгс·с/м 2 = 0.01 П = 0.001 Па·с
- 1 кгс·с/м 2 = 98.0665 П = 9806.65 сП = 9.80665 Па·с.
Кинематической вязкостью (ν) называют отношение вязкости динамической к плотности жидкости. Для выражения показателя используется следующая формула: ν = μ / ρ, где μ – динамическая вязкость, ρ – плотность жидкости, кг/м 3 .
Для выражения показателя чаще всего используются стокс и производное от него сантистокс. В международной системе единиц для измерения кинематической вязкости применяется м 2 /с.
- 1 Ст = 0.0001 м 2 /с = 1 см 2 /с
- 1 сСт = 1 мм 2 /с = 0.000001 м 2 /с
- 1 м 2 /с = 10000 Ст = 1000000 сСт.
Кинематическая вязкость показывает текучесть при нормальной и высокой температуре. Измеряется стеклянным вискозиметром. Для этого засекается время стекания смазки по капилляру при заданном температурном режиме.
Для измерения динамической вязкости используется ротационный вискозиметр, который воссоздает условия, наиболее приближенные к естественным.
Кинематическая вязкость – один из важнейших параметров при выборе промышленного теплоносителя. Чем выше этот показатель, тем большая нагрузка приходится на насосной оборудование инженерной системы. В сравнении с глицерином и иными традиционными антифризами гликолевые теплоносители обладает меньшей вязкостью. Это увеличивает эксплуатационный ресурс оборудования, снижая затраты на техническое обслуживание.
Сантистокс единица измерения что это
Вязкость жидкости — это ее способность оказывать сопротивление перемещению одних частиц относительно других, то есть оказывать сопротивление перемещению одного «слоя» жидкости относительного другого, работа, затрачиваемая на перемещение, рассеивается в виде тепла. Движущиеся молекулы жидкости переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скорости по всему потоку. Данный параметр среды нельзя обнаружить в состоянии покоя, он оценивается только во время движения вещества, когда начинают действовать силы сцепления между молекулами.
Выделяют две разновидности вязкости: динамическая (или абсолютная) и кинематическая. Оба показателя уменьшаются при повышении температуры вещества.
Динамическая вязкость (ƞ)
Динамическая вязкость определяет величину сопротивления текучести жидкости при перемещении ее слоя площадью 1 см 2 на расстояние в 1 см со скоростью 1 см/сек. В СИ (Международной системе единиц) данный показатель измеряется в Па•с (паскаль•секунда). В системе же СГС единицей измерения вязкости является пуаз (в честь Ж. Пуазейля, французского физика).
Чем выше вязкость жидкости, тем, соответственно, больше время ее истечения, то есть чем дольше по времени жидкость будет вытекать через воронку, тем больше её вязкость.
С точки зрения физики динамическая вязкость обозначает потерю давления за единицу времени (поэтому в системе СИ этот параметр и измеряется в Па•с). У жидкостей данный параметр снижается при росте температуры (то есть когда среда нагревается, она течет легче) и повышается при увеличении давления.
Кинематическая вязкость (ν)
Кинематическая вязкость — это соотношение коэффициента динамической вязкости жидкости к ее плотности.
ν = ƞ/ρ (где ρ — плотность жидкости)
В системе СИ эта величина выражается в м 2 /с, а в системе СГС — в стоксах (Ст), или сантистоксах (сСт): 1 Ст=100 сСт.
1 сСт = 1 мм 2 /c = 10 −6 м 2 /c.
Кинематическая вязкость у жидкостей демонстрирует, насколько легко способно течь данное вещество. В практическом применении это связано с тем, насколько продукт густой. На данный показатель температура влияет несколько меньше, нежели на абсолютную вязкость, ведь тепло также уменьшает и плотность (при нагревании молекулы смещаются дальше друг от друга).
На практике кинематическая и динамическая вязкость используется при гидравлических расчетах трубопроводов в частности для определении числа Рейнольдса.
Кинематическая вязкость ряда жидкостей для различных значений температуры представлена в таблице:
| Название жидкости | Температура С o | Кинематическая вязкость ν, м 2 /с |
|---|---|---|
| Бензин | 20 | 0,5. 0,7 х 10 -6 |
| Вода | 20 | 1,004 х 10 -6 |
| Дизельное топливо арктическое (ДТ А) (ГОСТ Р 55475-2013) | 40 | 1,5. 4,5 х 10 -6 |
| Дизельное топливо зимнее (ДТ З) (ГОСТ Р 55475-2013) | 40 | 1,5. 4,5 х 10 -6 |
| Дизельное топливо летнее (ДТ Л) (ГОСТ 305-2013) | 40 | 2,0. 6,0 х 10 -6 |
| Мазут топочный 40 (по ГОСТ 10585-2013) | 80 | 59 х 10 -6 |
| Мазут топочный 100 (по ГОСТ 10585-2013) | 100 | 50 х 10 -6 |
| Мазут флотский Ф5 (по ГОСТ 10585-2013) | 50 | 36,2 х 10 -6 |
| Нефть* | 20 | 40. 60 х 10 -6 |
| Топливо авиационное ТС-1 (по ГОСТ 10227-2013) | 20 | 1,25 х 10 -6 |
| Топливо авиационное РТ (по ГОСТ 10227-2013) | 20 | 1,25 х 10 -6 |
| Трансформаторное масло ГОСТ 982-80) | 20 | 30 х 10 -6 |
* — Кинематическая вязкость нефти изменяется в широких пределах: от 2 до 300 мм 2 /с (20 °С). Однако в среднем вязкость большинства нефтей не превышает 40 – 60 мм 2 /с.
В таблице ниже представлены значения динамической, кинематической вязкости и плотности для различных органических жидкостей, при температурах от 10 до 140 градусов С. Выберете вещество из предложенного списка, показатели для данной жидкости отразятся в таблице автоматически.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Вязкость топлива указывается в сантистоксах ( 10 — 6 м2 / сек) или в условных единицах — градусах Энглера, представляющих собою отношение времени истечения из специального прибора 200 мл испытуемого топлива при стандартной температуре 20, 50 или 100 С ко времени истечения 200 мл воды при 20 С. Температура топлива, при которой оно загустевает настолько, что при наклоне пробирки с топливом на 45 уровень его не приходит в горизонтальное положение в течение одной минуты, называется температурой застывания. [14]
В технической практике получили распространение сантистоксы ( ест), причем 1 ест 0 01 cm 1 мм / сек. [15]