Что такое кинематическая вязкость
Перейти к содержимому

Что такое кинематическая вязкость

  • автор:

Что такое кинематическая вязкость

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.

Выбор вещества :
Температура, C o Динамическая вязкость ƞ, мПа·с Плотность ρ, кг/м 3 Кинематическая вязкость ν, м 2 /c
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140

Что такое кинематическая вязкость

Вязкость масла – это внутреннее сопротивление смещению слоев масла под воздействием сторонней силы. Простым языком, вязкость масла – это способность сохранять текучесть, оставаясь при этом на внутренних поверхностях мотора. А если совсем просто, то это скорость с которой течет масло (жидкость): медленно течет, значит высокая вязкость, быстро — значит низкая.

Кинематическая вязкость масла — это время, необходимое для вытекания определенного объема масла через отверстие определенного размера под воздействием силы тяжести. Измеряется кинематическая вязкость в метрах квадратных на секунду (по системе СИ), либо в Стоксах. При этом 1 Стокс равен 0,0001 м2/с. Это нужно для лабораторий и исследователей.

Динамическая вязкость масла измеряется, как отношение силы, достаточной для смещения определенного слоя масла на единицу длины, к площади этого слоя масла.динамическая вязкость масла – это произведение кинематической вязкости масла на его плотность. Динамическая вязкость (или, как ее еще иногда называют – абсолютная вязкость) измеряется по системе СИ в Паскаль-секундах, а в нефтеперерабатывающей промышленности используют единицу измерения Пуаз (сантипуаз). При этом 1 сантипуаз равен 1 миллиПаскаль-секунде.

Индекс вязкости масла – достаточно сложный показатель, который характеризует динамическую зависимость вязкости моторного масла от текущей температуры. Чем меньше меняется вязкость в определенном диапазоне температур – тем выше индекс вязкости.

Наиболее важным из параметров автомасла считается его вязкость.

Так как, вязкость является наиболее важным, и в тоже время переменным параметром, существует классификация разработанная Американской ассоциацией автомобильных инженеров (SAE). Эта классификация дает диапазон температур, в котором работа двигателя является безопасной, при условии, что производитель мотора допустил моторное масло с такими параметрами к использованию в этом двигателе.

5W-30 или 10W-30, что это?

После аббревиатуры SAE мы видим несколько чисел, разделенных буквой W и тире, например 5W-30 (для всесезонного масла, которое, как правило и используют все автолюбители). Не вдаваясь в физику и сложную терминологию (это есть ниже), расшифровать эту надпись можно так:

5W – это низкотемпературная вязкость, которая означает, что холодный запуск двигателя возможен при температуре не ниже -35°С (т.е. от цифры перед W нужно отнять 40). Это та минимальная температура этого автомасла, при которой масляный насос двигателя сможет прокачать масло по системе, не допустив при этом сухого трения внутренних деталей. На работу прогретого двигателя этот параметр никак не влияет.

Если отнять от этой же цифры 35 (в данном случае – это -30°С), то мы получим минимальную температуру «проворачиваемости» двигателя. Очевидно, что с понижением температуры масло становится гуще и стартеру все сложнее становится провернуть мотор при холодном запуске. Но это усредненный параметр, реальная картина очень сильно зависит от самого двигателя, а потому очень важно при выборе вязкости не отступать от рекомендаций производителя Вашего авто.

Все, больше первая цифра перед W ровным счетом ничего не означает, и на работу прогретого двигателя ровным счетом никак не влияет. Так что если Вы живете в регионе, где температура воздуха зимой редко опускается ниже -20°С – Вам по этому параметру подойдет практически любое масло из продающихся на рынке. Другой вопрос, в каком состоянии Ваши стартер и аккумулятор, если они уже слегка подуставшие, им безусловно легче будет завести мотор при -20°С на масле 0W-30, чем если это будет 15W-40.

Гораздо интереснее второе число в обозначении – высокотемпературная вязкость (в данном случае это 30). Его нельзя так просто, как первое, перевести на понятный автолюбителю язык, ибо это сборный показатель, указывающий на минимальную и максимальную вязкость масла при рабочих температурах 100-150°С. Чем больше это число, тем выше вязкость моторного масла при высоких температурах. Хорошо это, или плохо именно для Вашего мотора – знает только производитель автомобиля.

Кинематическая вязкость

Кинематическая вязкость ν является отношением динамической вязкости η к плотности жидкости ρ при той же температуре, т. е.

В качестве системной единицы измерения кинематической вязкости в СИ применяют квадратный метр на секунду (м 2 /сек) — кинематическую вязкость потока, имеющего динамическую вязкость в 1 н·сек/м 2 и плотность в 1 кг/м 3 .

В качестве системной единицы измерения кинематической вязкости в СГС применяют квадратный сантиметр на секунду (см 2 /сек). Эта единица называется стокс (ст); дольные единица стокса — сантистокс (сст), миллистокс (мст).

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.

Вам могут быть интересны следующие товары

Наименование Цена за кг, руб. с НДС Покупка
Раствор этиленгликоля от 37,65 руб./кг Заказать
Раствор пропиленгликоля от 37,65 руб./кг Заказать
Котловая вода от 33,25 руб./кг Заказать

Вам могут быть интересны услуги

Наименование Заказ
Замена теплоносителя Заказать
Комплексное обслуживание Заказать
Утилизация теплоносителя Заказать
Мониторинг качества теплоносителя в системе Заказать

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *