Kinematic lagkit ng talahanayan ng mga likido. Lagkit ng tubig. Kinematic lagkit ng tubig. Dynamic na lagkit ng tubig. Mga halimbawa ng paglutas ng problema

Ang lagkit ay ang pinakamahalagang pisikal na pare-pareho na nagpapakilala sa mga katangian ng pagganap ng boiler at diesel fuel, mga langis ng petrolyo, at ilang iba pang produktong petrolyo. Ang halaga ng lagkit ay ginagamit upang hatulan ang posibilidad ng atomization at pumpability ng mga produktong langis at petrolyo.

Mayroong dynamic, kinematic, conditional at effective (structural) lagkit.

Dynamic (ganap) lagkit [μ ], o panloob na alitan, ay ang pag-aari ng mga tunay na likido upang labanan ang paggugupit na mga puwersang tangential. Malinaw, ang pag-aari na ito ay nagpapakita ng sarili kapag gumagalaw ang likido. Ang dynamic na lagkit sa SI system ay sinusukat sa [N·s/m2]. Ito ang paglaban na ipinapakita ng isang likido sa panahon ng kamag-anak na paggalaw ng dalawang layer nito na may ibabaw na 1 m2, na matatagpuan sa layo na 1 m mula sa bawat isa at gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang panlabas na puwersa ng 1 N sa bilis na 1 MS. Dahil sa 1 N/m 2 = 1 Pa, ang dynamic na lagkit ay madalas na ipinahayag sa [Pa s] o [mPa s]. Sa CGS system (CGS), ang dimensyon ng dynamic na lagkit ay [din s/m 2]. Ang yunit na ito ay tinatawag na poise (1 P = 0.1 Pa s).

Mga salik ng conversion para sa pagkalkula ng dynamic [ μ ] lagkit.

Mga yunit	Micropoise (mcP)	Centipoise (sp)	Poise ([g/cm s])	Pa s ([kg/m s])	kg/(m h)	kg s/m 2
Micropoise (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

Kinematic lagkit [ν ] ay isang dami na katumbas ng ratio ng dynamic na lagkit ng likido [ μ ] sa density nito [ ρ ] sa parehong temperatura: ν = μ/ρ. Ang yunit ng kinematic viscosity ay [m 2 / s] - ang kinematic viscosity ng naturang likido, ang dynamic na lagkit nito ay 1 N s / m 2 at ang density ay 1 kg / m 3 (N = kg m / s 2 ). Sa sistema ng CGS, ang kinematic viscosity ay ipinahayag sa [cm 2 / s]. Ang unit na ito ay tinatawag na Stokes (1 Stokes = 10 -4 m 2 /s; 1 cSt = 1 mm 2 /s).

Mga salik ng conversion para sa pagkalkula ng kinematic [ ν ] lagkit.

Mga yunit	mm 2 /s (cSt)	cm 2 / s (St)	m 2 / s	m 2 / 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
m 2 / h	2.78 10 2	2,78	2.78 10 4	1

Ang mga langis at produktong petrolyo ay madalas na nailalarawan conditional lagkit, na itinuturing na ratio ng oras ng daloy ng 200 ML ng produktong petrolyo sa pamamagitan ng naka-calibrate na butas ng isang karaniwang viscometer sa isang tiyak na temperatura [ t] sa oras na 200 ML ng distilled water ay dumaloy sa temperatura na 20°C. Conditional viscosity sa temperatura [ t] ay ipinahiwatig ng tanda na ВУ, at ipinahayag ng bilang ng mga karaniwang degree.

Ang conditional viscosity ay sinusukat sa degrees VU (°VU) (kung ang pagsubok ay isinasagawa sa isang standard viscometer ayon sa GOST 6258-85), Saybolt seconds at Redwood seconds (kung ang pagsubok ay isinasagawa sa Saybolt at Redwood viscometers).

Maaari mong i-convert ang lagkit mula sa isang system patungo sa isa pa gamit ang isang nomogram.

Sa petroleum dispersed system sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, hindi tulad ng Newtonian liquids, ang lagkit ay isang variable na halaga depende sa shear rate gradient. Sa mga kasong ito, ang mga langis at produktong petrolyo ay nailalarawan sa pamamagitan ng epektibo o structural lagkit:

Para sa mga hydrocarbon, ang lagkit ay nakasalalay nang malaki sa kanilang kemikal na komposisyon: ito ay tumataas sa pagtaas ng molekular na timbang at kumukulo. Ang pagkakaroon ng mga sanga sa gilid sa mga molekula ng alkanes at naphthenes at ang pagtaas sa bilang ng mga cycle ay nagpapataas din ng lagkit. Para sa iba't ibang grupo ng hydrocarbons, tumataas ang lagkit sa mga seryeng alkanes - arenes - cyclane.

Upang matukoy ang lagkit, ginagamit ang mga espesyal na karaniwang instrumento - mga viscometer, na naiiba sa kanilang prinsipyo ng pagpapatakbo.

Ang kinematic lagkit ay tinutukoy para sa medyo mababang lagkit na mga produktong petrolyo at langis gamit ang mga capillary viscometer, ang pagkilos nito ay batay sa pagkalikido ng likido sa pamamagitan ng capillary alinsunod sa GOST 33-2000 at GOST 1929-87 (viscometer type VPZh, Pinkevich, atbp.).

Para sa malapot na produktong petrolyo, ang relatibong lagkit ay sinusukat sa mga viscometer gaya ng VU, Engler, atbp. Ang likido ay umaagos palabas ng mga viscometer na ito sa pamamagitan ng isang naka-calibrate na butas alinsunod sa GOST 6258-85.

Mayroong isang empirical na relasyon sa pagitan ng mga halaga ng conditional °VV at kinematic viscosity:

Ang lagkit ng pinakamalapot, nakabalangkas na mga produktong petrolyo ay tinutukoy sa isang rotational viscometer ayon sa GOST 1929-87. Ang pamamaraan ay batay sa pagsukat ng puwersa na kinakailangan upang paikutin ang panloob na silindro na may kaugnayan sa panlabas na isa kapag pinupunan ang espasyo sa pagitan ng mga ito ng pagsubok na likido sa isang temperatura t.

Bilang karagdagan sa mga karaniwang pamamaraan para sa pagtukoy ng lagkit, kung minsan sa mga gawaing pananaliksik ay ginagamit ang mga hindi karaniwang pamamaraan, batay sa pagsukat ng lagkit sa oras ng pagbagsak ng bola ng pagkakalibrate sa pagitan ng mga marka o sa oras ng pamamasa ng mga vibrations ng isang solidong katawan sa pagsubok. likido (Heppler, Gurvich viscometers, atbp.).

Sa lahat ng inilarawan na karaniwang mga pamamaraan, ang lagkit ay tinutukoy sa isang mahigpit na pare-pareho ang temperatura, dahil sa pagbabago nito ang lagkit ay nagbabago nang malaki.

Depende sa lagkit sa temperatura

Ang pag-asa ng lagkit ng mga produktong petrolyo sa temperatura ay isang napakahalagang katangian kapwa sa teknolohiya ng pagdadalisay ng langis (pumping, heat exchange, sedimentation, atbp.) At sa paggamit ng mga komersyal na produktong petrolyo (draining, pumping, filtering, lubrication ng rubbing surfaces. , atbp.).

Habang bumababa ang temperatura, tumataas ang kanilang lagkit. Ang figure ay nagpapakita ng mga curve ng mga pagbabago sa lagkit depende sa temperatura para sa iba't ibang mga lubricating oil.

Karaniwan sa lahat ng mga sample ng langis ay ang pagkakaroon ng mga rehiyon ng temperatura kung saan nangyayari ang isang matalim na pagtaas sa lagkit.

Mayroong maraming iba't ibang mga formula para sa pagkalkula ng lagkit depende sa temperatura, ngunit ang pinakakaraniwang ginagamit ay ang empirical formula ni Walther:

Ang pagkuha ng logarithm ng expression na ito ng dalawang beses, nakukuha natin:

Gamit ang equation na ito, si E. G. Semenido ay nag-compile ng isang nomogram sa abscissa axis kung saan, para sa kadalian ng paggamit, ang temperatura ay naka-plot, at ang lagkit ay naka-plot sa ordinate axis.

Gamit ang nomogram, mahahanap mo ang lagkit ng isang produktong petrolyo sa anumang partikular na temperatura kung alam ang lagkit nito sa dalawang iba pang temperatura. Sa kasong ito, ang halaga ng mga kilalang lagkit ay konektado sa pamamagitan ng isang tuwid na linya at nagpatuloy hanggang sa magsalubong ito sa linya ng temperatura. Ang punto ng intersection dito ay tumutugma sa nais na lagkit. Ang nomogram ay angkop para sa pagtukoy ng lagkit ng lahat ng uri ng likidong produktong petrolyo.

Para sa mga langis na pampadulas ng petrolyo, napakahalaga sa panahon ng operasyon na ang lagkit ay nakasalalay nang kaunti hangga't maaari sa temperatura, dahil tinitiyak nito ang mahusay na mga katangian ng lubricating ng langis sa isang malawak na hanay ng temperatura, ibig sabihin, alinsunod sa formula ng Walther, nangangahulugan ito na para sa lubricating oil, mas mababa ang coefficient B, mas mataas ang kalidad ng langis. Ang pag-aari na ito ng mga langis ay tinatawag index ng lagkit, na isang function ng kemikal na komposisyon ng langis. Para sa iba't ibang mga hydrocarbon, ang lagkit ay nagbabago nang iba sa temperatura. Ang pinakamatarik na pag-asa (malaking halaga ng B) ay para sa mga aromatic hydrocarbon, at ang pinakamaliit para sa mga alkane. Ang naphthenic hydrocarbons sa bagay na ito ay malapit sa alkanes.

Mayroong iba't ibang mga pamamaraan para sa pagtukoy ng index ng lagkit (VI).

Sa Russia, ang IV ay tinutukoy ng dalawang halaga ng kinematic viscosity sa 50 at 100 ° C (o sa 40 at 100 ° C - ayon sa isang espesyal na talahanayan ng State Committee of Standards).

Kapag nagpapatunay ng mga langis, ang IV ay kinakalkula ayon sa GOST 25371-97, na nagbibigay para sa pagtukoy ng halagang ito sa pamamagitan ng lagkit sa 40 at 100°C. Ayon sa pamamaraang ito, ayon sa GOST (para sa mga langis na may VI na mas mababa sa 100), ang index ng lagkit ay tinutukoy ng formula:

Para sa lahat ng mga langis na may ν 100 ν, ν 1 At ν 3) ay tinutukoy ayon sa talahanayan ng GOST 25371-97 batay sa ν 40 At ν 100 ng langis na ito. Kung ang langis ay mas malapot ( ν 100> 70 mm 2 / s), pagkatapos ay ang mga halaga na kasama sa formula ay tinutukoy gamit ang mga espesyal na formula na ibinigay sa pamantayan.

Mas madaling matukoy ang index ng lagkit gamit ang mga nomogram.

Ang isang mas maginhawang nomogram para sa paghahanap ng index ng lagkit ay binuo ni G.V. Ang pagtukoy sa IV ay nabawasan sa pagkonekta ng mga kilalang halaga ng lagkit sa dalawang temperatura na may mga tuwid na linya. Ang intersection point ng mga linyang ito ay tumutugma sa nais na viscosity index.

Ang viscosity index ay isang pangkalahatang tinatanggap na halaga na kasama sa mga pamantayan ng langis sa lahat ng mga bansa sa mundo. Ang kawalan ng index ng lagkit ay nailalarawan nito ang pag-uugali ng langis lamang sa saklaw ng temperatura mula 37.8 hanggang 98.8 ° C.

Maraming mga mananaliksik ang nakapansin na ang density at lagkit ng mga lubricating oils sa ilang mga lawak ay sumasalamin sa kanilang komposisyon ng hydrocarbon. Ang isang kaukulang indicator ay iminungkahi na nag-uugnay sa density at lagkit ng mga langis at tinatawag na viscosity-mass constant (VMC). Ang viscosity-mass constant ay maaaring kalkulahin gamit ang formula ng Yu A. Pinkevich:

Depende sa kemikal na komposisyon ng langis ng VMC, maaari itong mula 0.75 hanggang 0.90, at kung mas mataas ang VMC ng langis, mas mababa ang index ng lagkit nito.

Sa mababang temperatura, ang mga lubricating oil ay nakakakuha ng isang istraktura na nailalarawan sa pamamagitan ng lakas ng ani, plasticity, thixotropy o lagkit na anomalya na katangian ng mga dispersed system. Ang mga resulta ng pagtukoy ng lagkit ng naturang mga langis ay nakasalalay sa kanilang paunang mekanikal na paghahalo, pati na rin sa rate ng daloy o parehong mga kadahilanan nang sabay-sabay. Ang mga structured na langis, tulad ng iba pang structured petroleum system, ay hindi sumusunod sa batas ng Newtonian fluid flow, ayon sa kung saan ang pagbabago sa lagkit ay dapat na nakasalalay lamang sa temperatura.

Ang langis na may buo na istraktura ay may mas mataas na lagkit kaysa pagkatapos ng pagkasira nito. Kung bawasan mo ang lagkit ng naturang langis sa pamamagitan ng pagsira sa istraktura, pagkatapos ay sa isang mahinahon na estado ang istraktura na ito ay maibabalik at ang lagkit ay babalik sa orihinal na halaga nito. Ang kakayahan ng isang sistema na kusang ibalik ang istraktura nito ay tinatawag thixotropy. Sa isang pagtaas sa bilis ng daloy, o mas tiyak ang gradient ng bilis (seksyon ng curve 1), ang istraktura ay nawasak, at samakatuwid ang lagkit ng sangkap ay bumababa at umabot sa isang tiyak na minimum. Ang pinakamababang lagkit na ito ay nananatili sa parehong antas na may kasunod na pagtaas sa gradient ng bilis (seksyon 2) hanggang sa lumitaw ang magulong daloy, pagkatapos nito ay tumaas muli ang lagkit (seksyon 3).

Pag-asa ng lagkit sa presyon

Ang lagkit ng mga likido, kabilang ang mga produktong petrolyo, ay nakasalalay sa panlabas na presyon. Ang pagbabago sa lagkit ng langis na may pagtaas ng presyon ay may malaking praktikal na kahalagahan, dahil ang mataas na presyon ay maaaring lumitaw sa ilang mga yunit ng friction.

Ang pagdepende ng lagkit sa presyon para sa ilang mga langis ay inilalarawan ng mga kurba; Nahihirapan R maaari itong ipahayag sa pamamagitan ng pormula:

Sa mga langis ng petrolyo, ang lagkit ng paraffin hydrocarbons ay nagbabago nang hindi bababa sa pagtaas ng presyon, at ang naphthenic at aromatic hydrocarbons ay bahagyang nagbabago. Ang lagkit ng mga produktong petrolyo na may mataas na lagkit ay tumataas sa pagtaas ng presyon nang higit pa kaysa sa lagkit ng mga produktong petrolyo na mababa ang lagkit. Kung mas mataas ang temperatura, mas mababa ang pagbabago ng lagkit sa pagtaas ng presyon.

Sa mga presyon ng pagkakasunud-sunod ng 500 - 1000 MPa, ang lagkit ng mga langis ay tumataas nang labis na nawawala ang mga katangian ng isang likido at nagiging isang plastik na masa.

Upang matukoy ang lagkit ng mga produktong petrolyo sa mataas na presyon, iminungkahi ng D.E. Mapston ang formula:

Batay sa equation na ito, ang D.E. Mapston ay bumuo ng isang nomogram, gamit ang mga kilalang halaga, halimbawa ν 0 At R, ay konektado sa pamamagitan ng isang tuwid na linya at ang pagbabasa ay nakuha sa ikatlong sukat.

Lagkit ng mga mixtures

Kapag pinagsama ang mga langis, madalas na kinakailangan upang matukoy ang lagkit ng mga mixture. Tulad ng ipinakita ng mga eksperimento, ang additivity ng mga katangian ay nagpapakita lamang ng sarili sa mga pinaghalong dalawang sangkap na napakalapit sa lagkit. Kapag may malaking pagkakaiba sa mga lagkit ng mga produktong petrolyo na pinaghalo, ang lagkit ay karaniwang mas mababa kaysa sa kinakalkula ng panuntunan ng paghahalo. Ang lagkit ng isang pinaghalong langis ay maaaring humigit-kumulang na kalkulahin sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga lagkit ng mga sangkap sa kanilang mga katumbas na halaga - kadaliang kumilos (fluidity) ψ cm:

Upang matukoy ang lagkit ng mga mixtures, maaari mo ring gamitin ang iba't ibang mga nomogram. Ang pinakalawak na ginagamit ay ang ASTM nomogram at ang Molina-Gurvich viscosigram. Ang ASTM nomogram ay batay sa Walther formula. Ang Molina-Gurevich nomogram ay pinagsama-sama sa batayan ng eksperimento na natagpuan na mga lagkit ng pinaghalong mga langis A at B, kung saan ang A ay may lagkit °ВУ 20 = 1.5, at B ay may lagkit °ВУ 20 = 60. Ang parehong mga langis ay halo-halong sa iba't ibang mga ratios mula 0 hanggang 100% (vol.), at ang lagkit ng mga mixture ay itinatag sa eksperimento. Ipinapakita ng nomogram ang mga halaga ng lagkit sa el. mga yunit at sa mm 2 / s.

Lagkit ng mga gas at singaw ng langis

Ang lagkit ng mga hydrocarbon gas at mga singaw ng langis ay napapailalim sa iba't ibang mga batas kaysa sa mga likido. Sa pagtaas ng temperatura, ang lagkit ng mga gas ay tumataas. Ang pattern na ito ay kasiya-siyang inilarawan ng Sutherland formula:

Pagkasumpungin (fugacity) Mga katangian ng optical Electrical properties

Ang tubig H 2 O ay isang Newtonian fluid at ang daloy nito ay inilalarawan ng batas ni Newton ng viscous friction, sa equation kung saan ang proportionality coefficient ay tinatawag na viscosity coefficient, o simpleng lagkit.

Ang lagkit ng tubig ay depende sa temperatura. Ang kinematic viscosity ng tubig ay 1.006·10 -6 m 2 / s sa temperatura na 20°C.

Ipinapakita ng talahanayan ang mga halaga ng kinematic viscosity ng tubig depende sa temperatura sa atmospheric pressure (760 mm Hg). Ang mga halaga ng lagkit ay ibinibigay sa hanay ng temperatura mula 0 hanggang 300°C. Sa mga temperatura ng tubig sa itaas 100°C, ang kinematic viscosity nito ay ipinahiwatig sa talahanayan sa linya ng saturation.

Ang kinematic viscosity ng tubig ay nagbabago ng halaga nito kapag pinainit at pinalamig. Ayon sa talahanayan ay malinaw na Habang tumataas ang temperatura ng tubig, bumababa ang kinematic viscosity nito. Kung ihahambing natin ang lagkit ng tubig sa iba't ibang temperatura, halimbawa sa 0 at 300 ° C, kung gayon malinaw na bumababa ito ng halos 14 na beses. Iyon ay, ang tubig ay nagiging mas malapot kapag pinainit, at ang mataas na lagkit ng tubig ay nakakamit kung ang tubig ay pinalamig hangga't maaari.

Ang mga halaga ng koepisyent ng kinematic viscosity sa iba't ibang mga temperatura ay kinakailangan upang makalkula ang halaga ng numero ng Reynolds, na tumutugma sa isang tiyak na rehimen ng daloy ng isang likido o gas.

Kung ihahambing natin ang lagkit ng tubig sa lagkit ng iba pang mga likidong Newtonian, halimbawa sa, o kasama, kung gayon ang tubig ay magkakaroon ng mas mababang lagkit. Ang mga organikong likido ay hindi gaanong malapot kaysa sa tubig - benzene at mga tunaw na gas, halimbawa, tulad ng.

Dynamic na lagkit ng tubig depende sa temperatura

Ang kinematic at dynamic na lagkit ay nauugnay sa isa't isa sa pamamagitan ng halaga ng density. Kung ang kinematic viscosity ay pinarami ng density, nakukuha namin ang halaga ng coefficient ng dynamic na lagkit (o simpleng dynamic na lagkit).

Ang dynamic na lagkit ng tubig sa temperatura na 20°C ay 1004·10 -6 Pa·s. Ipinapakita ng talahanayan ang mga halaga ng koepisyent ng dynamic na lagkit ng tubig depende sa temperatura sa normal na presyon ng atmospera (760 mm Hg). Ang lagkit sa talahanayan ay ipinahiwatig sa mga temperatura mula 0 hanggang 300°C.

Bumababa ang dynamic na lagkit kapag pinainit ang tubig, ang tubig ay nagiging mas malapot at kapag umabot na

Bago pag-usapan ang tungkol sa mga katangian ng tubig, ito ay nagkakahalaga ng pag-unawa sa mismong konsepto ng "tubig". Ito ay isang transparent na likido, na sa karamihan ng mga kaso ay walang katangian na kulay o amoy. Kapag ang tubig ay nagbabago sa ibang bagay, ito ay bumubuo ng mga derivative na tinatawag na yelo, niyebe (solid state) o singaw (gaseous state). Ito ay pinaniniwalaan na ito ay sumasaklaw sa higit sa 70% ng ibabaw ng planetang Earth - lahat ng uri ng dagat at karagatan, ilog, lawa, glacier at iba pang hydrological na bagay.

Ang tubig ay isang malakas na solvent, na sa mga natural na kondisyon ay naglalaman ng maraming mineral na asing-gamot at iba't ibang mga gas. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa mga pisikal na katangian nito, agad nating bibigyan ng pansin ang katotohanan na kapag natutunaw ang yelo, tumataas ang density nito, habang para sa iba pang mga sangkap ang isang katulad na proseso ay nangyayari nang eksakto sa kabaligtaran.

Ang pangunahing tampok ng tubig ay lagkit. Ang lagkit mismo ay ang kakayahan ng isang sangkap (maging ito ay isang likido, gas o solid) na magsagawa ng paglaban sa pagitan ng mga particle ng sangkap na may kaugnayan sa bawat isa. Ang katangiang ito ay maaaring may dalawang uri - volumetric at tangential. Ang bulk viscosity ay ang kakayahan ng isang substance na tumanggap ng tensile force. Ito ay nagpapakita ng sarili kapag ang tunog o ultrasonic waves ay nagpapalaganap sa tubig. Ang tangential viscosity ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahan ng isang likido na pigilan ang puwersa ng paggugupit.

Nang pinag-aralan ng mga siyentipiko ang lagkit ng tubig, natuklasan na ang paglaban ng sangkap sa panahon ng pag-uunat at paggugupit ay nakasalalay sa bilis ng paggalaw ng mga particle sa iba't ibang mga layer ng likido. Kung ang isang layer na gumagalaw nang mas mabilis ay kumikilos sa isang layer na gumagalaw nang mas mabagal, isang accelerating force ang mabubuo. Kung ang lahat ay nangyayari nang eksakto sa kabaligtaran, pagkatapos ay ang puwersa ng pagpepreno ay nagsisimulang kumilos. Ang mga nabanggit na puwersa ay nakadirekta nang tangential sa mga ibabaw ng mga layer.

Tanong:

Kamusta! Maaari mo bang sabihin sa akin, hindi ko ito mahanap kahit saan, ano ang lagkit ng tubig-alat na may density na 1.15-1.2 g/cm 3 sa mababa at negatibong temperatura? Halimbawa sa -20 degrees Celsius? Salamat nang maaga. Ruslan

Sagot:

Kumusta, mahal na Ruslan!

Ang dynamic na viscosity coefficient ng tubig ay lubos na nakasalalay sa temperatura, ngunit halos independyente sa presyon. Ang halaga ng koepisyent na ito para sa sariwang tubig, na nakuha sa eksperimento para sa t°С = 0°C, μ = 1.793·10 3 Pa·s. Kapag kinakalkula ang dynamic na viscosity coefficient, ginagamit ang empirical Poiseuille formula:

μ = 0.000183/(1 + 0.0337t + 0.000221t 2),
kung saan ang t ay ang temperatura ng tubig.

Ang dynamic na viscosity coefficient ng tubig-alat ay bahagyang naiiba mula sa sariwang tubig. Halimbawa, sa t = 20°C at S = 25‰ ito ay katumbas ng 1.052·10 -3 Pa·s, at para sa sariwang tubig - 1.003·10 -3 Pa·s, ibig sabihin, higit pa sa halos 5%.

Dapat pansinin na maraming mga formula ng pagkalkula ang kasama ang ratio ng dynamic na viscosity coefficient μ sa liquid density ρ, na tinatawag na kinematic viscosity coefficient (kinematic viscosity):
ν = μ/ρ

Ang mga halaga ng viscosity coefficient ay bumababa nang malaki sa pagtaas ng temperatura.

Ang lagkit ng mga likido ay maaari ding matukoy gamit ang isang viscometer. Mayroong ilang mga uri ng mga naturang device. Sa pinakasimpleng field viscometer, batay sa prinsipyo ng daloy, halimbawa, ang isang solusyon sa pagsubok na may dami na 500 cm 3 ay ibinuhos sa isang funnel, ang lagkit nito ay dapat matukoy. Ang temperatura at oras ng daloy mula sa funnel ng test solution T r ay sinusukat; pagkatapos ay ibinubuhos ang distilled water sa funnel sa parehong temperatura (karaniwan ay 20°C) at ang oras ng pag-expire nito ay T ay tinutukoy. Saloobin

Mayroong isang kamag-anak na lagkit (para sa mga malapot na likido ito ay palaging mas malaki kaysa sa 1).

Ang lagkit ng tubig ay bumababa sa pagtaas ng temperatura na medyo makabuluhang: halimbawa, kapag ang temperatura ng tubig ay tumaas mula 0 hanggang 100 0 C, ang lagkit ay bumababa ng halos 8 beses. Sa normal na presyon ng atmospera, ang isang talahanayan ay pinagsama-sama upang matukoy ang kinematic coefficient ng lagkit ng tubig depende sa temperatura.

Halaga v m 2 / s para sa tubig depende sa temperatura

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

Bilang karagdagan, ang lagkit ng isang likido ay nakasalalay din sa presyon. Sa mga pressure na hanggang 2·10 7 Pa, ang pagbabago sa lagkit ng tubig ay hindi gaanong mahalaga at kadalasang hindi isinasaalang-alang sa mga kalkulasyon.

Ang data ng sanggunian sa pag-asa ng lagkit ng tubig sa temperatura ay ibinibigay sa mga sumusunod na reference na libro:
Rivkin S.L. Thermophysical properties ng tubig www.oglibrary.ru/data/demo/6263/62630003.html
Direktoryo ng chemist na si Nikolsky B.P. lib.mexmat.ru/books/12114

Mga pisikal na katangian ng tubig

Densidad ng tubig sa iba't ibang temperatura

Temperatura	Densidad
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

Dynamic at kinematic viscosity ng tubig sa iba't ibang temperatura

Temperatura	Dynamic na lagkit	Kinematic lagkit
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

Mga pangunahing pisikal na katangian ng tubig sa iba't ibang temperatura

Temperatura	Densidad	Tiyak na kapasidad ng init, C p	Coefficient ng thermal linear expansion	Numero ng Prandtl
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

DEPINISYON

Lagkit tinatawag na isa sa mga uri ng transfer phenomena. Ito ay nauugnay sa pag-aari ng mga likidong sangkap (mga gas at likido) upang labanan ang paggalaw ng isang layer na may kaugnayan sa isa pa. Ang phenomenon na ito ay sanhi ng paggalaw ng mga particle na bumubuo sa matter.

Mayroong dynamic na lagkit at kinematic na lagkit.

Isaalang-alang natin ang paggalaw ng isang gas na may lagkit bilang paggalaw ng mga flat parallel layers. Ipagpalagay namin na ang pagbabago sa bilis ng paggalaw ng sangkap ay nangyayari sa direksyon ng X axis, na patayo sa direksyon ng bilis ng paggalaw ng gas (Fig. 1).

Sa direksyon ng Y axis, ang bilis ng paggalaw sa lahat ng mga punto ay pareho. Nangangahulugan ito na ang bilis ay isang function ng . Sa kasong ito, ang modulus ng friction force sa pagitan ng mga layer ng gas (F), na kumikilos sa bawat yunit ng surface area na naghihiwalay sa dalawang magkatabing layer, ay inilalarawan ng equation:

kung saan ang velocity gradient () kasama ang X axis Ang X axis ay patayo sa direksyon ng paggalaw ng mga layer ng matter (Fig. 1).

Kahulugan

Ang coefficient () na kasama sa equation (1) ay tinatawag na coefficient of dynamic viscosity (coefficient of internal friction). Depende ito sa mga katangian ng gas (likido). ay katumbas ng numero sa dami ng paggalaw na inililipat sa bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng isang platform ng unit area na may velocity gradient na katumbas ng unity, sa isang direksyon na patayo sa site. O ay katumbas ng numero sa puwersa na kumikilos sa bawat unit area na may gradient ng bilis na katumbas ng pagkakaisa.

Ang panloob na alitan ay ang dahilan kung bakit kinakailangan ang pagkakaiba sa presyon para dumaloy ang gas (likido) sa isang tubo. Sa kasong ito, mas mataas ang koepisyent ng lagkit ng sangkap, mas malaki ang pagkakaiba ng presyon upang magbigay ng isang naibigay na bilis ng daloy.

Ang koepisyent ng kinematic viscosity ay karaniwang tinutukoy ng . Ito ay katumbas ng:

nasaan ang densidad ng gas (likido).

Gas internal friction coefficient

Alinsunod sa kinetic theory ng mga gas, ang viscosity coefficient ay maaaring kalkulahin gamit ang formula:

kung saan ang average na bilis ng thermal motion ng mga molekula ng gas, at ang average na libreng landas ng isang molekula. Ang expression (3) ay nagpapakita na sa mababang presyon (rarefied gas) ang lagkit ay halos independiyente sa presyon, dahil Ngunit ang konklusyon na ito ay wasto hanggang sa ang ratio ng libreng landas ng molekula sa mga linear na sukat ng daluyan ay nagiging humigit-kumulang na katumbas ng pagkakaisa. Sa pagtaas ng temperatura, ang lagkit ng mga gas ay karaniwang tumataas, dahil

Liquid viscosity coefficient

Ipagpalagay na ang koepisyent ng lagkit ay tinutukoy ng mga puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula ng isang sangkap, na nakasalalay sa average na distansya sa pagitan nila, ang koepisyent ng lagkit ay tinutukoy ng pang-eksperimentong pormula ng Baczynski:

kung saan ang dami ng molar ng likido, ang A at B ay mga pare-pareho.

Ang lagkit ng mga likido ay bumababa sa pagtaas ng temperatura at tumataas sa pagtaas ng presyon.

Ang formula ni Poiseuille

Ang viscosity coefficient ay kasama sa formula na nagtatatag ng ugnayan sa pagitan ng volume (V) ng gas na dumadaloy sa bawat yunit ng oras sa pamamagitan ng pipe section at ang pressure difference na kinakailangan para dito ():

kung saan ang haba ng tubo, ay ang radius ng tubo.

Reynolds number

Ang likas na katangian ng paggalaw ng gas (likido) ay tinutukoy ng walang sukat na Reynolds number ():

- isang dami na nagpapakilala sa mga linear na sukat ng isang katawan na pinalipad ng isang likido (gas).

Mga Yunit ng Coefficient ng Lapot

Ang pangunahing yunit ng pagsukat para sa koepisyent ng dynamic na lagkit sa SI system ay:

1Pa c=10 poise

Ang pangunahing yunit ng pagsukat para sa koepisyent ng kinematic viscosity sa SI system ay:

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Dynamically, ang lagkit ng tubig ay katumbas ng Pa s. Ano ang maximum na diameter ng pipe na magpapahintulot sa daloy ng tubig na manatiling laminar kung sa 1 s isang dami ng tubig ang dumadaloy palabas sa cross section na katumbas ng ?
Solusyon	Ang kondisyon para sa laminarity ng daloy ng likido ay may anyo: Kung saan makikita natin ang Reynolds number gamit ang formula: Nakikita namin ang bilis ng daloy ng tubig bilang: Sa expression (1.3) ay ang taas ng isang silindro ng tubig na may volume: Ayon sa kondisyon = 1 s. Ang pagpapalit ng bilis (1.4) sa expression para sa numerong Reynolds, mayroon kaming: Densidad ng tubig sa no. kg/m3. Isagawa natin ang mga kalkulasyon at makuha:
Sagot	m

HALIMBAWA 2

Mag-ehersisyo	Ang isang bola na may density at diameter d ay lumulutang sa isang likido na may density na may bilis na . Ano ang kinematic viscosity ng fluid?
Solusyon	Gumawa tayo ng drawing.