Tabell för kinematisk viskositet för vätskor. Viskositet av vatten. Kinematisk viskositet av vatten. Vattens dynamiska viskositet. Exempel på problemlösning

Viskositet är den viktigaste fysikaliska konstanten som kännetecknar prestandaegenskaperna hos pannor och dieselbränslen, petroleumoljor och ett antal andra petroleumprodukter. Viskositetsvärdet används för att bedöma möjligheten till finfördelning och pumpbarhet av olja och petroleumprodukter.

Det finns dynamisk, kinematisk, villkorad och effektiv (strukturell) viskositet.

Dynamisk (absolut) viskositet [μ ], eller intern friktion, är egenskapen hos verkliga vätskor att motstå tangentiella skjuvkrafter. Uppenbarligen visar sig denna egenskap när vätskan rör sig. Dynamisk viskositet i SI-systemet mäts i [N·s/m2]. Detta är motståndet som en vätska uppvisar under den relativa rörelsen av sina två lager med en yta på 1 m2, belägna på ett avstånd av 1 m från varandra och rör sig under påverkan av en yttre kraft på 1 N med en hastighet av 1 Fröken. Givet att 1 N/m 2 = 1 Pa, uttrycks dynamisk viskositet ofta i [Pa s] eller [mPa s]. I CGS-systemet (CGS) är dimensionen för dynamisk viskositet [din s/m 2 ]. Denna enhet kallas poise (1 P = 0,1 Pa s).

Omvandlingsfaktorer för beräkning av dynamisk [ μ ] viskositet.

Enheter	Mikropoise (mcP)	Centipoise (sp)	Poise ([g/cm s])	Pa s ([kg/m s])	kg/(m h)	kg s/m 2
Mikropoise (mcP)	1	10 -4	10 -6	10 7	3,6·10 -4	1,02·10 -8
Centipoise (sp)	10 4	1	10 -2	10 -3	3,6	1,02·10 -4
Poise ([g/cm s])	10 6	10 2	1	10 3	3,6 10 2	1,02·10 -2
Pa s ([kg/m s])	10 7	10 3	10	1 3	3,6 10 3	1,02·10 -1
kg/(m h)	2,78 10 3	2,78·10 -1	2,78·10 -3	2,78·10 -4	1	2,84·10 -3
kg s/m 2	9,81 10 7	9,81 10 3	9,81 10 2	9,81 10 1	3,53 10 4	1

Kinematisk viskositet [ν ] är en kvantitet lika med förhållandet mellan vätskans dynamiska viskositet [ μ ] till sin densitet [ ρ ] vid samma temperatur: ν = μ/ρ. Enheten för kinematisk viskositet är [m 2 /s] - den kinematiska viskositeten för en sådan vätska, vars dynamiska viskositet är 1 N s / m 2 och densiteten är 1 kg / m 3 (N = kg m / s 2 ). I CGS-systemet uttrycks kinematisk viskositet i [cm 2 /s]. Denna enhet kallas Stokes (1 Stokes = 10 -4 m 2 /s; 1 cSt = 1 mm 2 /s).

Omräkningsfaktorer för beräkning av kinematisk [ ν ] viskositet.

Enheter	mm 2 /s (cSt)	cm 2 /s (St)	m 2 /s	m2/h
mm 2 /s (cSt)	1	10 -2	10 -6	3,6·10 -3
cm 2 /s (St)	10 2	1	10 -4	0,36
m 2 /s	10 6	10 4	1	3,6 10 3
m2/h	2,78 10 2	2,78	2,78 10 4	1

Oljor och petroleumprodukter karaktäriseras ofta villkorad viskositet, vilket antas vara förhållandet mellan flödestiden för 200 ml petroleumprodukt genom det kalibrerade hålet på en standardviskosimeter vid en viss temperatur [ t] när 200 ml destillerat vatten har runnit vid en temperatur av 20°C. Villkorlig viskositet vid temperatur [ t] indikeras med tecknet ВУ, och uttrycks av antalet konventionella grader.

Villkorlig viskositet mäts i grader VU (°VU) (om testet utförs i en standardviskosimeter enligt GOST 6258-85), Saybolt sekunder och Redwood sekunder (om testet utförs på Saybolt och Redwood viskosimeter).

Du kan omvandla viskositet från ett system till ett annat med hjälp av ett nomogram.

I petroleumdispergerade system under vissa förhållanden, till skillnad från Newtonska vätskor, är viskositeten ett variabelt värde beroende på skjuvhastighetsgradienten. I dessa fall kännetecknas oljor och petroleumprodukter av effektiv eller strukturell viskositet:

För kolväten beror viskositeten avsevärt på deras kemiska sammansättning: den ökar med ökande molekylvikt och kokpunkt. Närvaron av sidogrenar i molekylerna av alkaner och naftener och en ökning av antalet cykler ökar också viskositeten. För olika grupper av kolväten ökar viskositeten i serien alkaner - arener - cyklaner.

För att bestämma viskositeten används speciella standardinstrument - viskometrar, som skiljer sig åt i deras funktionsprincip.

Kinematisk viskositet bestäms för lätta petroleumprodukter och oljor med relativt låg viskositet med användning av kapillärviskosmetrar, vars verkan är baserad på vätskans fluiditet genom kapillären i enlighet med GOST 33-2000 och GOST 1929-87 (viskosimeter typ VPZh, Pinkevich, etc.).

För viskösa petroleumprodukter mäts den relativa viskositeten i viskometer som VU, Engler etc. Vätskan strömmar ut ur dessa viskometer genom ett kalibrerat hål i enlighet med GOST 6258-85.

Det finns ett empiriskt samband mellan värdena för villkorlig °VV och kinematisk viskositet:

Viskositeten för de mest viskösa, strukturerade petroleumprodukterna bestäms på en rotationsviskosimeter enligt GOST 1929-87. Metoden bygger på att mäta kraften som krävs för att rotera den inre cylindern i förhållande till den yttre när utrymmet mellan dem fylls med testvätskan vid en temperatur t.

Förutom standardmetoder för att bestämma viskositet, används ibland i forskningsarbeten icke-standardiserade metoder, baserade på att mäta viskositet vid tidpunkten för fall av en kalibreringskula mellan märken eller vid tidpunkten för dämpning av vibrationer hos en fast kropp i testet vätska (Heppler, Gurvich viskosimeter, etc.).

I alla beskrivna standardmetoder bestäms viskositeten vid en strikt konstant temperatur, eftersom viskositeten förändras avsevärt med dess förändring.

Viskositetsberoende på temperatur

Beroendet av petroleumprodukters viskositet på temperaturen är en mycket viktig egenskap både inom oljeraffineringsteknik (pumpning, värmeväxling, sedimentering, etc.) och vid användning av kommersiella petroleumprodukter (dränering, pumpning, filtrering, smörjning av gnidningsytor) , etc.).

När temperaturen sjunker, ökar deras viskositet. Figuren visar kurvor för förändringar i viskositet beroende på temperatur för olika smörjoljor.

Gemensamt för alla oljeprover är förekomsten av temperaturområden där en kraftig ökning av viskositeten sker.

Det finns många olika formler för att beräkna viskositet beroende på temperatur, men den vanligaste är Walthers empiriska formel:

Om vi ​​tar logaritmen för detta uttryck två gånger får vi:

Med hjälp av denna ekvation sammanställde E. G. Semenido ett nomogram på abskissaxeln vars, för att underlätta användningen, temperaturen plottas och viskositeten plottas på ordinataaxeln.

Med hjälp av nomogrammet kan du hitta viskositeten för en petroleumprodukt vid en given temperatur om dess viskositet vid två andra temperaturer är känd. I detta fall är värdet på de kända viskositeterna sammankopplade med en rät linje och fortsätter tills den skär temperaturlinjen. Skärningspunkten med den motsvarar den önskade viskositeten. Nomogrammet är lämpligt för att bestämma viskositeten för alla typer av flytande petroleumprodukter.

För petroleumsmörjoljor är det mycket viktigt under drift att viskositeten beror så lite som möjligt på temperaturen, eftersom detta säkerställer goda smörjegenskaper hos oljan över ett brett temperaturområde, dvs i enlighet med Walther-formeln, betyder detta att smörjoljor, ju lägre koefficient B, desto högre kvalitet på oljan. Denna egenskap hos oljor kallas viskositetsindex, vilket är en funktion av oljans kemiska sammansättning. För olika kolväten ändras viskositeten olika med temperaturen. Det brantaste beroendet (stort B-värde) är för aromatiska kolväten och det minsta för alkaner. Nafteniska kolväten i detta avseende är nära alkaner.

Det finns olika metoder för att bestämma viskositetsindex (VI).

I Ryssland bestäms IV av två värden för kinematisk viskositet vid 50 och 100 °C (eller vid 40 och 100 °C - enligt en speciell tabell från State Committee of Standards).

Vid certifiering av oljor beräknas IV enligt GOST 25371-97, som ger möjlighet att bestämma detta värde genom viskositet vid 40 och 100°C. Enligt denna metod, enligt GOST (för oljor med VI mindre än 100), bestäms viskositetsindexet av formeln:

För alla oljor med ν 100 ν, ν 1 Och v 3) bestäms enligt GOST 25371-97-tabellen baserat på v 40 Och ν 100 av denna olja. Om oljan är mer trögflytande ( ν 100> 70 mm 2 /s), då bestäms värdena som ingår i formeln med hjälp av speciella formler som anges i standarden.

Det är mycket lättare att bestämma viskositetsindexet med hjälp av nomogram.

Ett ännu bekvämare nomogram för att hitta viskositetsindexet utvecklades av G.V. Att bestämma IV reduceras till att koppla kända viskositetsvärden vid två temperaturer med raka linjer. Skärningspunkten för dessa linjer motsvarar det önskade viskositetsindexet.

Viskositetsindex är ett allmänt accepterat värde som ingår i oljestandarder i alla länder i världen. Nackdelen med viskositetsindexet är att det kännetecknar oljans beteende endast i temperaturområdet från 37,8 till 98,8 ° C.

Många forskare har noterat att densiteten och viskositeten hos smörjoljor i viss mån återspeglar deras kolvätesammansättning. En motsvarande indikator föreslogs som kopplar samman densiteten och viskositeten hos oljor och kallades viskositets-masskonstanten (VMC). Viskositet-masskonstanten kan beräknas med formeln för Yu A. Pinkevich:

Beroende på den kemiska sammansättningen av VMC-oljan kan den vara från 0,75 till 0,90, och ju högre oljans VMC är, desto lägre är dess viskositetsindex.

Vid låga temperaturer får smörjoljor en struktur som kännetecknas av sträckgränsen, plasticiteten, tixotropin eller viskositetens anomali som är karakteristiska för dispergerade system. Resultaten av att bestämma viskositeten hos sådana oljor beror på deras preliminära mekaniska blandning, såväl som på flödeshastigheten eller båda faktorerna samtidigt. Strukturerade oljor, liksom andra strukturerade petroleumsystem, följer inte lagen om newtonskt vätskeflöde, enligt vilken förändringen i viskositet endast bör bero på temperaturen.

Olja med en intakt struktur har en betydligt högre viskositet än efter dess förstörelse. Om du minskar viskositeten hos en sådan olja genom att förstöra strukturen, kommer denna struktur i ett lugnt tillstånd att återställas och viskositeten kommer att återgå till sitt ursprungliga värde. Förmågan hos ett system att spontant återställa sin struktur kallas tixotropi. Med en ökning av flödeshastigheten, eller mer exakt hastighetsgradienten (sektion av kurva 1), förstörs strukturen, och därför minskar ämnets viskositet och når ett visst minimum. Denna minimiviskositet ligger kvar på samma nivå med en efterföljande ökning av hastighetsgradienten (avsnitt 2) tills ett turbulent flöde uppstår, varefter viskositeten ökar igen (avsnitt 3).

Viskositetsberoende på tryck

Viskositeten hos vätskor, inklusive petroleumprodukter, beror på yttre tryck. Förändringen i oljeviskositet med ökande tryck är av stor praktisk betydelse, eftersom höga tryck kan uppstå i vissa friktionsenheter.

Viskositetens beroende av tryck för vissa oljor illustreras av kurvor oljors viskositet förändras paraboliskt med ökande tryck. Under press R det kan uttryckas med formeln:

I petroleumoljor förändras paraffinkolvätens viskositet minst med ökande tryck, och nafteniska och aromatiska kolväten ändras något mer. Viskositeten hos högviskösa petroleumprodukter ökar med ökande tryck mer än viskositeten hos lågviskösa petroleumprodukter. Ju högre temperatur, desto mindre ändras viskositeten med ökande tryck.

Vid tryck i storleksordningen 500 - 1000 MPa ökar viskositeten hos oljor så mycket att de förlorar egenskaperna hos en vätska och förvandlas till en plastisk massa.

För att bestämma viskositeten hos petroleumprodukter vid högt tryck föreslog D.E. Mapston formeln:

Baserat på denna ekvation utvecklade D.E. Mapston ett nomogram, med vilka kända värden t.ex ν 0 Och R, är förbundna med en rät linje och avläsningen erhålls på den tredje skalan.

Viskositet hos blandningar

Vid blandning av oljor är det ofta nödvändigt att bestämma blandningarnas viskositet. Som experiment har visat manifesterar egenskapernas additivitet sig endast i blandningar av två komponenter som är mycket nära i viskositet. När det är stor skillnad i viskositeterna hos de petroleumprodukter som blandas är viskositeten vanligtvis mindre än den som beräknas av blandningsregeln. Viskositeten för en oljeblandning kan beräknas ungefär genom att ersätta komponenternas viskositet med deras ömsesidiga värden - rörlighet (fluiditet) ψ cm:

För att bestämma viskositeten hos blandningar kan du också använda olika nomogram. De mest använda är ASTM-nomogrammet och Molina-Gurvich-viskosigrammet. ASTM-nomogrammet är baserat på Walther-formeln. Molina-Gurevich-nomogrammet sammanställdes på basis av de experimentellt hittade viskositeterna för en blandning av oljor A och B, varav A har en viskositet °ВУ 20 = 1,5, och B har en viskositet °ВУ 20 = 60. Båda oljorna var blandas i olika förhållanden från 0 till 100 % (vol.), och viskositeten hos blandningarna fastställdes experimentellt. Nomogrammet visar viskositetsvärdena i el. enheter och i mm 2 /s.

Viskositet av gaser och oljeångor

Viskositeten hos kolvätegaser och oljeångor är föremål för andra lagar än för vätskor. Med ökande temperatur ökar gasernas viskositet. Detta mönster beskrivs på ett tillfredsställande sätt av Sutherlands formel:

Volatilitet (fugacity) Optiska egenskaper Elektriska egenskaper

Vatten H 2 O är en newtonsk vätska och dess flöde beskrivs av Newtons lag om viskös friktion, i vars ekvation proportionalitetskoefficienten kallas viskositetskoefficienten, eller helt enkelt viskositet.

Vattnets viskositet beror på temperaturen. Den kinematiska viskositeten för vatten är 1,006·10 -6 m 2 /s vid en temperatur av 20°C.

Tabellen visar värdena för vattnets kinematiska viskositet beroende på temperatur vid atmosfärstryck (760 mm Hg). Viskositetsvärden anges i temperaturområdet från 0 till 300°C. Vid vattentemperaturer över 100°C anges dess kinematiska viskositet i tabellen på mättnadslinjen.

Vattnets kinematiska viskositet ändrar sitt värde när det värms och kyls. Enligt tabellen är det klart att När vattentemperaturen ökar, minskar dess kinematiska viskositet. Om vi ​​jämför vattens viskositet vid olika temperaturer, till exempel vid 0 och 300°C, så är det uppenbart att den minskar med cirka 14 gånger. Dvs vatten blir mindre trögflytande vid upphettning och hög viskositet av vatten uppnås om vattnet kyls så mycket som möjligt.

Värdena på koefficienten för kinematisk viskositet vid olika temperaturer är nödvändiga för att beräkna värdet på Reynolds-talet, vilket motsvarar ett visst flödesschema för en vätska eller gas.

Om vi ​​jämför vattens viskositet med viskositeten för andra newtonska vätskor, till exempel med, eller med, så kommer vatten att ha en lägre viskositet. Mindre trögflytande än vatten är organiska vätskor - bensen och flytande gaser, till exempel, som t.ex.

Vattnets dynamiska viskositet beroende på temperatur

Kinematisk och dynamisk viskositet är relaterade till varandra genom densitetsvärdet. Om kinematisk viskositet multipliceras med densitet får vi värdet på koefficienten för dynamisk viskositet (eller helt enkelt dynamisk viskositet).

Den dynamiska viskositeten för vatten vid en temperatur av 20°C är 1004·10 -6 Pa·s. Tabellen visar värdena för koefficienten för dynamisk viskositet för vatten beroende på temperatur vid normalt atmosfärstryck (760 mmHg). Viskositeten i tabellen anges vid temperaturer från 0 till 300°C.

Dynamisk viskositet minskar när vattnet värms upp, vatten blir mindre trögflytande och när det når

Innan vi pratar om vattnets egenskaper är det värt att förstå själva begreppet "vatten". Det är en transparent vätska, som i de flesta fall inte har någon karakteristisk färg eller lukt. När vatten förändras till något annat bildar det derivat som kallas is, snö (fast tillstånd) eller ånga (gasformigt tillstånd). Man tror att den täcker mer än 70% av planetens yta - alla typer av hav och hav, floder, sjöar, glaciärer och andra hydrologiska föremål.

Vatten är ett starkt lösningsmedel, som under naturliga förhållanden innehåller många mineralsalter och olika gaser. Om vi ​​pratar om dess fysikaliska egenskaper kommer vi omedelbart att uppmärksamma det faktum att när is smälter ökar dess densitet, medan för andra ämnen sker en liknande process precis tvärtom.

Den huvudsakliga egenskapen hos vatten är viskositet. Viskositeten i sig är förmågan hos ett ämne (vare sig det är en vätska, gas eller fast substans) att utöva motstånd mellan partiklar av ämnet i förhållande till varandra. Denna egenskap kan vara av två typer - volymetrisk och tangentiell. Bulkviskositet är ett ämnes förmåga att acceptera dragkraft. Det visar sig när ljud eller ultraljudsvågor utbreder sig i vatten. Tangentiell viskositet kännetecknas av en vätskas förmåga att motstå skjuvkraft.

När forskare studerade vattnets viskositet fann man att ämnets motstånd under sträckning och skjuvning beror på rörelsehastigheten för partiklar i olika lager av vätskan. Om ett lager som rör sig snabbare verkar på ett lager som rör sig långsammare genereras en accelererande kraft. Om allt händer precis tvärtom, börjar bromskraften verka. De ovan nämnda krafterna riktas tangentiellt mot skiktens ytor.

Fråga:

Hallå! Kan du berätta för mig, jag kan inte hitta det någonstans, vad är viskositeten för saltvatten med en densitet på 1,15-1,2 g/cm 3 vid låga och negativa temperaturer? Till exempel vid -20 grader Celsius? Tack på förhand. Ruslan

Svar:

Hej kära Ruslan!

Den dynamiska viskositetskoefficienten för vatten beror starkt på temperaturen, men är nästan oberoende av trycket. Värdet på denna koefficient för sötvatten, erhållet experimentellt för t°С = 0°С, μ = 1,793·10 3 Pa·s. Vid beräkning av den dynamiska viskositetskoefficienten används den empiriska Poiseuille-formeln:

μ = 0,000183/(1 + 0,0337t + 0,000221t 2),
där t är vattentemperaturen.

Den dynamiska viskositetskoefficienten för saltvatten skiljer sig något från den för sötvatten. Till exempel, vid t = 20°C och S = 25‰ är det lika med 1,052·10 -3 Pa·s, och för sötvatten - 1,003·10 -3 Pa·s, dvs mer med ca 5%.

Det bör noteras att många beräkningsformler inkluderar förhållandet mellan den dynamiska viskositetskoefficienten μ och vätskedensiteten ρ, som kallas den kinematiska viskositetskoefficienten (kinematisk viskositet):
ν = μ/ρ

Värdena på viskositetskoefficienter minskar avsevärt med ökande temperatur.

Viskositeten hos vätskor kan också bestämmas med en viskosimeter. Det finns flera typer av sådana enheter. I den enklaste fältviskosimetern, baserad på flödesprincipen, till exempel, hälls en testlösning med en volym av 500 cm 3 i en tratt, vars viskositet måste bestämmas. Temperaturen och tiden för flödet från tratten på testlösningen Tr mäts; sedan hälls destillerat vatten i tratten vid samma temperatur (vanligtvis 20°C) och dess utgångstid T bestäms. Attityd

Det finns en relativ viskositet (för trögflytande vätskor är den alltid större än 1).

Vattnets viskositet minskar med ökande temperatur ganska avsevärt: till exempel, när vattnets temperatur ökar från 0 till 100 0 C, minskar viskositeten med cirka 8 gånger. Vid normalt atmosfärstryck har en tabell sammanställts för att bestämma vattnets kinematiska viskositetskoefficient beroende på temperatur.

Värde v m 2 /s för vatten beroende på temperatur

t°C	0	2	4	6	8
0	179	167	157	147	138
10	131	124	117	112	106
20	101	96	92	87	84
30	80	75	72	69	67
40	66	62	60	58	56
50	56	52	51	49	48

Dessutom beror en vätskas viskositet också på trycket. Vid tryck upp till 2·10 7 Pa är förändringen i vattnets viskositet obetydlig och tas ofta inte med i beräkningarna.

Referensdata om vattnets viskositets beroende av temperaturen ges i följande referensböcker:
Rivkin S.L. Vattnets termofysiska egenskaper www.oglibrary.ru/data/demo/6263/62630003.html
Katalog över kemisten Nikolsky B.P. lib.mexmat.ru/books/12114

Vattens fysiska egenskaper

Densitet av vatten vid olika temperaturer

Temperatur	Densitet
o C	kg/m 3
0	999,9
5	1000
10	999,7
20	998,2
30	995,7
40	992,2
50	988,1
60	983,2
70	977,8
80	971,8
90	965,3
100	958,4

Dynamisk och kinematisk viskositet av vatten vid olika temperaturer

Temperatur	Dynamisk viskositet	Kinematisk viskositet
o C	(N.c/m2) x 10-3	(m2/s) x 10-6
0	1,787	1,787
5	1,519	1,519
10	1,307	1,307
20	1,002	1,004
30	0,798	0,801
40	0,653	0,658
50	0,547	0,658
60	0,467	0,475
70	0,404	0,413
80	0,355	0,365
90	0,315	0,326
100	0,282	0,294

Grundläggande fysikaliska egenskaper hos vatten vid olika temperaturer

Temperatur	Densitet	Specifik värmekapacitet, C sid	Termisk linjär expansionskoefficient	Prandtl nummer
o C	kg/m 3	kJ/(kg.K)	(1/K) x 10 3	-
0	999,9	4,217	-0,07	13,67
20	998,2	4,182	0,207	7,01
40	992,1	4,179	0,385	4,34
60	983,2	4,185	0,523	2,99
80	971,8	4,197	0,643	2,23
100	958,4	4,216	0,752	1,75

DEFINITION

Viskositet kallas en av typerna av överföringsfenomen. Det är förknippat med egenskapen hos flytande ämnen (gaser och vätskor) att motstå rörelsen av ett lager i förhållande till ett annat. Detta fenomen orsakas av rörelsen av partiklar som utgör materia.

Det finns dynamisk viskositet och kinematisk viskositet.

Låt oss betrakta rörelsen av en gas med viskositet som rörelsen av platta parallella lager. Vi kommer att anta att förändringen i ämnets rörelsehastighet sker i X-axelns riktning, som är vinkelrät mot riktningen för gasens rörelsehastighet (fig. 1).

I Y-axelns riktning är rörelsehastigheten i alla punkter densamma. Det betyder att hastigheten är en funktion av . I detta fall beskrivs friktionskraftsmodulen mellan gaslagren (F), som verkar per ytenhet som skiljer två intilliggande lager, med ekvationen:

där är hastighetsgradienten () längs X-axeln X-axeln är vinkelrät mot rörelseriktningen för materialagren (Fig. 1).

Definition

Koefficienten () som ingår i ekvation (1) kallas koefficienten för dynamisk viskositet (inre friktionskoefficient). Det beror på gasens (vätskans) egenskaper. är numeriskt lika med mängden rörelse som överförs per tidsenhet genom en plattform med enhetsarea med en hastighetsgradient lika med enhet, i en riktning vinkelrät mot platsen. Eller är numeriskt lika med kraften som verkar per ytenhet med en hastighetsgradient lika med enhet.

Intern friktion är anledningen till att det krävs en tryckskillnad för att gas (vätska) ska kunna strömma genom ett rör. I detta fall gäller att ju högre viskositetskoefficienten är för ämnet, desto större måste tryckskillnaden vara för att ge en given flödeshastighet.

Koefficienten för kinematisk viskositet betecknas vanligtvis med . Det är lika med:

var är gasens (vätske) densitet.

Gas inre friktionskoefficient

I enlighet med den kinetiska teorin för gaser kan viskositetskoefficienten beräknas med formeln:

där är medelhastigheten för termisk rörelse för gasmolekyler, och är den genomsnittliga fria vägen för en molekyl. Uttryck (3) visar att viskositeten vid lågt tryck (försämrad gas) är nästan oberoende av trycket, eftersom Men denna slutsats är giltig tills förhållandet mellan molekylens fria väg och kärlets linjära dimensioner blir ungefär lika med enhet. Med ökande temperatur ökar vanligtvis gasernas viskositet, eftersom

Flytande viskositetskoefficient

Om man antar att viskositetskoefficienten bestäms av interaktionskrafterna mellan molekylerna i ett ämne, som beror på det genomsnittliga avståndet mellan dem, bestäms viskositetskoefficienten av den experimentella Baczynski-formeln:

där är vätskans molvolym, A och B är konstanter.

Viskositeten hos vätskor minskar med ökande temperatur och ökar med ökande tryck.

Poiseuilles formel

Viskositetskoefficienten ingår i formeln som fastställer förhållandet mellan volymen (V) gas som strömmar per tidsenhet genom rörsektionen och tryckskillnaden som krävs för detta ():

var är rörets längd, är rörets radie.

Reynolds nummer

Typen av gas (vätske) rörelse bestäms av det dimensionslösa Reynolds-talet ():

- en kvantitet som kännetecknar de linjära dimensionerna av en kropp som flygs runt av en vätska (gas).

Viskositetskoefficientenheter

Den grundläggande måttenheten för koefficienten för dynamisk viskositet i SI-systemet är:

1 Pa c=10 poise

Den grundläggande måttenheten för kinematisk viskositetskoefficient i SI-systemet är:

Exempel på problemlösning

EXEMPEL 1

Träning	Dynamiskt är vattnets viskositet lika med Pa s. Vilken är den maximala diametern på röret som gör att vattenflödet förblir laminärt om en vattenvolym på 1 s rinner ut genom tvärsnittet lika med ?
Lösning	Villkoret för laminaritet av vätskeflöde har formen: Där vi hittar Reynolds-talet med formeln: Vi finner hastigheten på vattenflödet som: I uttryck (1.3) är höjden på en vattencylinder med en volym: Enligt villkoret = 1 s. Genom att ersätta hastighet (1.4) i uttrycket för Reynolds-talet har vi: Vattentäthet vid nr. kg/m3. Låt oss utföra beräkningarna och få:
Svar	m

EXEMPEL 2

Träning	En boll med densitet och diameter d flyter upp i en vätska med densitet med en hastighet av . Vad är vätskans kinematiska viskositet?
Lösning	Låt oss göra en ritning.