Перевод кинематической вязкости в динамическую
Воспользуйтесь удобным конвертером перевода кинематической вязкости в динамическую онлайн. Поскольку соотношение кинематической и динамической вязкости зависит от плотности, то необходимо ее также указывать при расчете в калькуляторах ниже.
Плотность и вязкость следует указывать при одинаковой температуре.
Если задать плотность при температуре отличной от температуры вязкости повлечет некоторую ошибку, степень которой будет зависеть от влияния температуры на изменение плотности для данного вещества.
Калькулятор перевода кинематической вязкости в динамическую
Конвертер позволяет перевести вязкость с размерностью в сантистоксах [сСт] в сантипуазы [сП]. Обратите внимание, что численные значения величин с размерностями [мм2/с] и [сСт] для кинематической вязкости и [сП] и [мПа*с] для динамической – равны между собой и не требуют дополнительного перевода. Для других размерностей – воспользуйтесь таблицами ниже.
Данный калькулятор выполняет обратное действие предыдущему.
Таблицы перевода размерностей вязкости
В случае, если размерность Вашей величины не совпадает с используемой в калькуляторе, воспользуйтесь таблицами перевода.
Выберете размерность в левом столбце и умножьте свою величину на множитель, находящийся в ячейке на пересечении с размерностью в верхней строчке.
Табл. 1. Перевод размерностей кинематической вязкости ν 
Табл. 2. Перевод размерностей динамической вязкости μ 
Связь динамической и кинематической вязкости
Вязкость жидкости определяет способность жидкости сопротивляться сдвигу при ее движении, а точнее сдвигу слоев относительно друг друга. Поэтому на производствах, где требуется перекачка различных сред, важно точно знать вязкость перекачиваемого продукта и правильно подбирать насосное оборудование.
В технике встречаются два вида вязкости.
- Кинематическая вязкость чаще используется в паспорте с характеристиками жидкости.
- Динамическая используется в инженерных расчетах оборудования, научно-исследовательских работах и т.д.
Перевод кинематической вязкости в динамическую производят с помощью формулы, указанной ниже, через плотность при заданной температуре:
v – кинематическая вязкость,
n – динамическая вязкость,
p – плотность.
Таким образом, зная ту или иную вязкость и плотность жидкости можно выполнить пересчет одного вида вязкости в другой по указанной формуле или через конвертер выше.
Измерение вязкости
Понятия для этих двух типов вязкости присуще только жидкостям в связи с особенностями способов измерения.
Измерение кинематической вязкости используют метод истечения жидкости через капилляр (например используя прибор Уббелоде). Измерение динамической вязкости происходит через измерение сопротивление движения тела в жидкости (например сопротивление вращению погруженного в жидкость цилиндра).
От чего зависит значение величины вязкости?
Вязкость жидкости зависит в значительной мере от температуры. С увеличением температуры вещество становится более текучим, то есть менее вязким. Причем изменение вязкости, как правило, происходит достаточно резко, то есть нелинейно.
Поскольку расстояние между молекулами жидкого вещества намного меньше, чем у газов, у жидкостей уменьшается внутреннее взаимодействие молекул из-за снижения межмолекулярных связей.
Форма молекул и их размер, а также взаимоположение и взаимодействие могут определять вязкость жидкости. Также влияет их химическая структура.
Например, для органических соединений вязкость возрастает при наличии полярных циклов и групп.
Для насыщенных углеводородов – рост происходит при “утяжелении” молекулы вещества.
Преобразовать кг/(м·с) в г/(см·с):
С помощью этого калькулятора можно ввести значение для конвертации вместе с исходной единицей измерения, например, ‘835 кг/(м·с)’. При этом можно использовать либо полное название единицы измерения, либо ее аббревиатуру. После ввода единицы измерения, которую требуется преобразовать, калькулятор определяет ее категорию, в данном случае ‘Динамическая вязкость’. После этого он преобразует введенное значение во все соответствующие единицы измерения, которые ему известны. В списке результатов вы, несомненно, найдете нужное вам преобразованное значение. Как вариант, преобразуемое значение можно ввести следующим образом: ’87 кг/(м·с) в г/(см·с)‘ или ’94 кг/(м·с) сколько г/(см·с)‘ или ’85 кг/(м·с) -> г/(см·с)‘ или ‘9 кг/(м·с) = г/(см·с)‘. В этом случае калькулятор также сразу поймет, в какую единицу измерения нужно преобразовать исходное значение. Независимо от того, какой из этих вариантов используется, исключается необходимость сложного поиска нужного значения в длинных списках выбора с бесчисленными категориями и бесчисленным количеством поддерживаемых единиц измерения. Все это за нас делает калькулятор, который справляется со своей задачей за доли секунды.
Кроме того, калькулятор позволяет использовать математические формулы. В результате, во внимание принимаются не только числа, такие как ‘(35 * 92) кг/(м·с)’. Можно даже использовать несколько единиц измерения непосредственно в поле конверсии. Например, такое сочетание может выглядеть следующим образом: ‘835 кг/(м·с) + 2505 г/(см·с)’ или ’63mm x 33cm x 76dm = ? cm^3′. Объединенные таким образом единицы измерения, естественно, должны соответствовать друг другу и иметь смысл в заданной комбинации.
Если поставить флажок рядом с опцией ‘Числа в научной записи’, то ответ будет представлен в виде экспоненциальной функции. Например, 5,056 790 077 44 × 10 22 . В этой форме представление числа разделяется на экспоненту, здесь 22, и фактическое число, здесь 5,056 790 077 44. В устройствах, которые обладают ограниченными возможностями отображения чисел (например, карманные калькуляторы), также используется способ записи чисел 5,056 790 077 44E+22. В частности, он упрощает просмотр очень больших и очень маленьких чисел. Если в этой ячейке не установлен флажок, то результат отображается с использованием обычного способа записи чисел. В приведенном выше примере он будет выглядеть следующим образом: 50 567 900 774 400 000 000 000. Независимо от представления результата, максимальная точность этого калькулятора равна 14 знакам после запятой. Такой точности должно хватить для большинства целей.
Сколько г/(см·с) в 1 кг/(м·с)?
1 кг/(м·с) = 10 г/(см·с) — Калькулятор измерений, который, среди прочего, может использоваться для преобразования кг/(м·с) в г/(см·с).
Исследование зависимости вязкости растворов от концентрации с помощью вискозиметра. Измерение вязкости крови: Учебно-методическая разработка лабораторной работы по курсу «Медицинская и биологическая физика», страница 6
Коэффициент вязкости – это величина, используемая для обозначения силы внутреннего трения текучих веществ. Вязкость – разновидность явлений переноса. Жидкости и газы оказывают сопротивление перемещению двух слоев относительно друг друга. Эта особенность характерна для текучих веществ, связана с движением частиц, из которых и состоят вещества.
Вязкость называют внутренним трением. В его основе находится хаотическое движение молекул, передающих импульс между слоями. Такие импульсные обмены выравнивают скорости перемещения слоев.
Коэффициент динамической вязкости
Численное обозначение абсолютной вязкости является индексом сопротивляемости испытуемых веществ взаимному перемещению или скольжению их слоев.
Единицей измерения коэффициента в системе СИ приняты паскаль-секунды:
Физическая основа динамического показателя заключается в его соответствии касательному напряжению, которое происходит между слоями вещества, перемещающимися относительно друг друга, при условии расстояния между ними, равного единице длины, и на скорости, равной единице.
Вязкость жидкости определяется формулой, в которой динамический коэффициент определяет пропорциональность скорости движения слоев и расстояния между ними:
- τ – касательное напряжение;
- µ — показатель пропорциональности, который является динамическим индексом вещества.
Закон вязкости жидкости был установлен Ньютоном в конце 17 века. Абсолютный показатель зависит от типа газа или жидкости, температуры веществ.
Вязкость нефти
Вязкость — важнейшее технологическое свойство нефти, определяющее ее подвижность в пластовых условиях для добычи или при транспортировке по магистральным нефтепроводам (МНП). Величина вязкости учитывается при оценке скорости фильтрации в пласте, при выборе типа вытесняющего агента, при расчете мощности насоса добычи нефти и др.
Параметр вязкость наиболее тесно отражает взаимодействие углеводородов и гетероатомных соединений и коррелирует со степенью их проявления.
Вязкость (абсолютная, динамическая) характеризует силу трения (внутреннего сопротивления), возникающую между 2 смежными слоями внутри жидкости или газа на единицу поверхности при их взаимном перемещении (рис 1).
Динамическая вязкость определяется по уравнению Ньютона:
где А — площадь перемещающихся слоев жидкости или газа ;
F — сила, требующаяся для поддержания разницы скоростей движения между слоями на величину dv;
dy — расстояние между движущимися слоями жидкости (газа);
dv — разность скоростей движущихся слоев жидкости (газа).
μ — коэффициент пропорциональности, абсолютная, динамическая вязкость.
Рис 1. Движение 2х слоев жидкости относительно друг друга
Размерность динамической вязкости определяется из уравнения Ньютона:
- система СИ — [Па*с, мПа*с], паскаль /сек;
- система СГС — [пуаз (пз), сантипуз (спз)] = [г/ (см*сек)].
С вязкостью связан параметр — текучесть (j) — величина обратная вязкости:
Кроме динамической вязкости для расчетов используют также параметр Кинематическая вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой с учетом силы тяжести.
Единицы измерения кинематической вязкости:
- система СИ — [м2/сек, мм2/се];
- система СГС — [стокс (ст), сантистокс (сст)];сст =1·10-4 м2/сек.
Вязкость сепарированной нефти с возрастанием температуры уменьшается, а с возрастанием давления увеличивается.
С увеличением молекулярного веса фракции, температурного интервала выкипания фракции, плотности величина вязкости возрастает .
Вязкость нефти уменьшается с повышением количества углеводородного газа растворенного в ней, и тем больше, чем выше молекулярная масса газа (рис 2).
При увеличением молекулярной массы углеводородного компонента от СН4 к С4Н10, растворенного в нефти вязкость нефтей будет уменьшаться, за счет увеличения доли неполярных соединений (газ идеальная система).
Однако не все компоненты газа подчиняются такой закономерности.
С увеличением количества азота растворенного в нефти вязкость нефтей в пластовых условиях будет возрастать.
С увеличением молекулярной массы жидкого углеводородного компонента от С5Н12 и выше, растворенного в нефти, ее вязкость будет возрастать за счет увеличения доли полярных компонентов (нефть неидеальная система).
Рис 2. Изменение вязкости нефти Балаханского месторождения при насыщении ее газом
Вязкость смесей аренов больше вязкости смесей алканов. Поэтому, нефти с высоким содержанием ароматических углеводородов более вязкие чем нефти парафинового основания
Чем больше в нефти содержится смол и асфальтенов (больше полярных компонентов), тем выше вязкость.
Вязкость сырых нефтей больше вязкости сепарированных.
Величина вязкости нефти коррелирует с величиной плотностью или удельным весом нефти.
Вязкость пластовой нефти всегда значительно отличается от вязкости сепарированной нефти, вследствие большого количества растворенного газа, содержащегося в ней, пластовых температур.
Повышение температуры вызывает уменьшение вязкости нефти (рис 3 а).
Повышение давления, ниже давления насыщения приводит к увеличению газового фактора и, как следствие, к уменьшению вязкости.
Повышение давления выше давления насыщения для пластовой нефти приводит к увеличению величины вязкости (рис 3 б).
Минимальная величина вязкости имеет место, когда давление в пласте становится равным пластовому давлению насыщения (рис 3 б).
По данным Г. Требина вязкость нефти в пластовых условиях различных месторождений изменяется от сотен мПа*с до десятых долей мПа*с (около 25 % залежей), от до 7 мПа*с (около 50 % залежей) и от 5 до 30 мПа*с (около 25 %).
Рис 3 Изменение вязкости пластовой нефти от температуры (а) и давления (б)
Однако известны месторождения нефти, вязкость которых в пластовых условиях достигает значительной величины: Русское месторождение Тюменской области (μ ≈ 700-800 мПа*с), залежи Ухтинского месторождения Коми (μ ≈ 2300 мПа*с), пески Атабаска в Канаде.
В пластовых условиях вязкость нефти может быть в 10ки раз меньше вязкости сепарированной нефти или нефти в поверхностных условиях.
Для Арланского месторождения — разница более 20.
В пласте на нефть воздействует содержащийся в пласте газ и пластовая температура.
Влияние плотности нефти на вязкость: легкие нефти менее вязкие, чем тяжелые.
Классификация нефти по вязкости:
- незначительная вязкость — μ 25 мПа* с;
- сверхвязкие (СВН) — μ > 30 мПа*.
Например, вязкость нефтей залежей:
- верхнемеловые отложения Северного Кавказа 0,2-0.3 мПа*с; девон в Татарстане, Башкирии, мел Западной Сибири — 1-5 мПа*с;
- Ашальчинское месторождение сверхвязкой нефти, Ярегское месторождение в Коми ( шахтный способ добычи) — более 30 мПа*с.
Коэффициент вязкости жидкостей
Для органических жидкостей показания напрямую зависят от температуры.
Ниже приведена таблица со значениями абсолютного индекса для веществ при температурах от 0 до 100 градусов Цельсия.
Единица измерения – миллипаскаль-секунды, что соответствует сантипуазам.
Коэффициент динамической вязкости жидкостей уменьшается при условии нагревания вещества. Другими словами, чем выше температура жидкости, тем менее вязкой она становится.
Вязкость жидкостей, водных растворов, паров и газов (Таблица)
Вязкость жидкостей
Динамическая вязкость, или коэффициент динамической вязкости ƞ (ньютоновской), определяется формулой:
η = r / (dv/dr),
где r – сила вязкого сопротивления (на единицу площади) между двумя соседними слоями жидкости, направленная вдоль их поверхности, а dv/dr– градиент их относительной скорости, взятый по направлению, перпендикулярному к направлению движения. Размеренность динамической вязкости ML-1T-1, ее единицей в системе СГС служит пуаз (пз) = 1г/см*сек=1дин*сек/см2=100 сантипуазам (спз)
Кинематическая вязкость определяется отношением динамической вязкости ƞ к плотности жидкости p. Размерность кинематической вязкости L2T-1, ее единицей в системе СГС служит стокс (ст) = 1 см2/сек=100 сантистоксам (сст).
Текучесть φ является величиной, обратной динамической вязкости. Последняя для жидкостей уменьшается с понижением температуры приблизительно по закону φ=А+В/Т, где А и В являются характеристическими постоянными, а Т обозначает абсолютную температуру. Величины А и В для большого количества жидкостей были даны Бэррером.
Таблица вязкость воды
Данные Бингхема и Джексона, выверенные по национальному стандарту в США и Великобритании на 1 июля 1953 года, ƞ при 200С=1,0019 сантипуаза.
| Температура, 0С | Ƞ, спз | Температура, 0С | Ƞ, спз |
| 0 | 1,7865 | 50 | 0,5477 |
| 5 | 1,5138 | 60 | 0,4674 |
| 10 | 1,3037 | 70 | 0,4048 |
| 15 | 1,1369 | 80 | 0,3554 |
| 20 | 1,0019 | 90 | 0,3155 |
| 25 | 0,8909 | 100 | 0,2829 |
| 30 | 0,7982 | 125 | 0,220 |
| 40 | 0,6540 | 150 | 0,183 |
Таблица вязкость различных жидкостей Ƞ, спз
| Жидкость | 00С | 100С | 200С | 300С | 400С | 500С | 600С | 700С | 1000С |
| Анилин | — | 6,53 | 4,39 | 3,18 | 2,40 | 1,91 | 1,56 | 1,29 | 0,76 |
| Ацетон | 0,397 | 0,358 | 0,324 | 0,295 | 0,272 | 0,251 | — | — | — |
| Бензол | — | 0,757 | 0,647 | 0,560 | 0,491 | 0,436 | 0,389 | 0,350 | — |
| Бромбензол | 1,556 | 1,325 | 1,148 | 1,007 | 0,889 | 0,792 | 0,718 | 0,654 | 0,514 |
| Кислота муравьиная | — | 2,241 | 1,779 | 1,456 | 1,215 | 1,033 | 0,889 | 0,778 | 0,547 |
| Кислота серная | 56 | 49 | 27 | 20 | 14,5 | 11,0 | 8,2 | 6,2 | — |
| Кислота уксусная | — | — | 1,219 | 1,037 | 0,902 | 0,794 | 0,703 | 0,629 | 0,464 |
| Масло касторовое | — | 2420 | 986 | 451 | 231 | 125 | 74 | 43 | 16,9 |
| Масло прованское | — | 138 | 84 | 52 | 36 | 24,5 | 17 | 12,4 | — |
| Н-Октан | 0,710 | 0,618 | 0,545 | 0,485 | 0,436 | 0,394 | 0,358 | 0,326 | 0,255 |
| Н-Пентан | 0,278 | 0,254 | 0,234 | 0,215 | 0,198 | 0,184 | 0,172 | 0,161 | 0,130 |
| Ртуть | 1,681 | 1,661 | 1,552 | 1,499 | 1,450 | 1,407 | 1,367 | 1,327 | 1,232 |
| Сероуглерод | 0,436 | 0,404 | 0,375 | 0,351 | 0,329 | — | — | — | — |
| Спирт метиловый | 0,814 | 0,688 | 0,594 | 0,518 | 0,456 | 0,402 | 0,356 | — | — |
| Спирт этиловый | 1,767 | 1,447 | 1,197 | 1,000 | 0,830 | 0,700 | 0,594 | 0,502 | — |
| Толуол | 0,771 | 0,668 | 0,585 | 0,519 | 0,464 | 0,418 | 0,379 | 0,345 | 0,268 |
| Углекислота (жидкая) | 0,099 | 0,085 | 0,071 | 0,053 | — | — | — | — | — |
| Углерод четыреххлористый | 1,348 | 1,135 | 0,972 | 0,845 | 0,744 | 0,660 | 0,591 | 0,533 | 0,400 |
| Хлороформ | 0,704 | 0,631 | 0,569 | 0,518 | 0,473 | 0,434 | 0,399 | — | — |
| Этилацетат | 0,581 | 0,510 | 0,454 | 0,406 | 0,366 | 0,332 | 0,304 | 0,278 | — |
| Этилформиат | 0,508 | 0,453 | 0,408 | 0,368 | 0,335 | 0,307 | — | — | — |
| Эфир этиловый | 0,294 | 0,267 | 0,242 | 0,219 | 0,199 | 0,183 | 0,168 | 0,154 | 0,119 |
Относительная вязкость некоторых водных растворов (таблица)
Концентрация растворов предполагается нормальным, который содержит в 1л один грамм-эквивалент растворенного вещества. Вязкости даны по отношению к вязкости воды при той же температуре.
| Вещество | Температура, °С | Относительная вязкость | Вещество | Температура, °С | Относительная вязкость |
| Аммиак | 25 | 1,02 | Кальций хлористый | 20 | 1,31 |
| Аммоний хлористый | 17,6 | 0,98 | Кислота серная | 25 | 1,09 |
| Калий йодистый | 17,6 | 0,91 | Кислота соляная | 15 | 1,07 |
| Калий хлористый | 17,6 | 0,98 | Натр едкий | 25 | 1,24 |
Таблица вязкость водных растворов глицерина
| Удельный вес 25°/25°С | Весовой процент глицерина | Т1 спз | ||
| 200С | 250С | 300С | ||
| 1,26201 | 100 | 1495,0 | 942,0 | 622,0 |
| 1,25945 | 99 | 1194,0 | 772,0 | 509,0 |
| 1,25685 | 98 | 971,0 | 627,0 | 423,0 |
| 1,25425 | 97 | 802,0 | 521,5 | 353,0 |
| 1,25165 | 96 | 659,0 | 434,0 | 295,8 |
| 1,24910 | 95 | 543,5 | 365,0 | 248,0 |
| 1,20925 | 80 | 61,8 | 45,72 | 34,81 |
| 1,12720 | 50 | 6,032 | 5,024 | 4,233 |
| 1,06115 | 25 | 2,089 | 1,805 | 1,586 |
| 1,02370 | 10 | 1,307 | 1,149 | 1,021 |
Вязкость жидкостей при высоких давлениях по Бриджмену
Таблица относительная вязкость воды при высоких давлениях
| Давление кгс/см3 | 0°С | 10,3°С | 30°С | 75°С |
| 1 | 1,000 | 0,779 | 0,488 | 0,222 |
| 1000 | 0,921 | 0,743 | 0,514 | 0,239 |
| 2000 | 0,957 | 0,754 | 0,550 | 0,258 |
| 4000 | 1,11 | 0,842 | 0,658 | 0,302 |
| 6000 | 1,35 | 0,981 | 0,786 | 0,367 |
| 8000 | — | 1,15 | 0,923 | 0,445 |
| 10000 | — | — | 1,06 | — |
Таблица относительная вязкость различных жидкостей при высоких давлениях
Ƞ=1 при 30°С и давление 1 кгс/см2
| Жидкость | Температура, °С | Давление кгс/см2 | |||
| 1000 | 4000 | 8000 | 12000 | ||
| Ацетон | 30 | 1,68 | 4,03 | 9,70 | — |
| 75 | 1,30 | 2,79 | 5,78 | 10,7 | |
| Н-Пентан | 30 | 2,07 | 7,03 | 22,9 | 70,2 |
| 75 | 1,46 | 4,74 | 13,2 | 31,1 | |
| Сероуглерод | 30 | 1,45 | 3,23 | 6,92 | 15,5 |
| 75 | 1,12 | 2,35 | 4,69 | 8,83 | |
| Спирт метиловый | 30 | 1,47 | 2,96 | 5,62 | 9,95 |
| 75 | 0,857 | 1,61 | 2,80 | 4,52 | |
| Спирт этиловый | 30 | 1,59 | 4,14 | 10,5 | 24,5 |
| 75 | 0,747 | 1,95 | 4,30 | 8,28 | |
| Эфир этиловый | 30 | 2,11 | 6,20 | 18,2 | 46,8 |
| 75 | 1,41 | 3,99 | 9,69 | 20,5 | |
Вязкость твердых тел (ПЗ)
| Твердые тела | Вязкость |
| Венецианский скипидар при 17,3° | 1300 |
| Смола при 0° | 51*1010 при 15°; 1,3*1010 |
| Лед (глетчерный) | 12*1013 |
| Вар сапожный при 8° | 4,7*108 |
| Натронное стекло при 575° | 11*1012 |
| Патока светлая (Лайл) при 12° | 1400 |
Таблица вязкость газов и паров
Динамическая вязкость газов обычно выражается в микропуазах (мкпз). Согласно кинетической теории вязкость газов должна не зависеть от давления и изменяться пропорционально квадратному корню из абсолютной температуры. Первый вывод оказывается в общем правильным, исключением являются очень низкие и очень высокие давления; второй вывод требует некоторых поправок. Для изменения ƞ в зависимости от абсолютной температуры Т наиболее часто применяется формула:
| Газ или пар | 00С | 200С | 500С | 1000С | 1500С | 2000С | 2500С | 3000С | Постоянная Сёзерлэнда, С |
| Азот | 166 | 174 | 188 | 208 | 229 | 246 | 263 | 280 | 104 |
| Аргон | 212 | 222 | 242 | 271 | 296 | 321 | 344 | 367 | 142 |
| Бензол | 70 | 75 | 81 | 94 | 108 | 120 | — | — | — |
| Водород | 84 | 88 | 93 | 103 | 113 | 121 | 130 | 139 | 72 |
| Воздух | 171 | 181 | 195 | 218 | 239 | 258 | 277 | 295 | 117 |
| Гелий | 186 | 194 | 208 | 229 | 250 | 270 | 290 | 307 | — |
| Закись азота | 137 | 146 | 160 | 183 | 204 | 225 | 246 | 265 | 260 |
| Кислород | 192 | 200 | 218 | 244 | 268 | 290 | 310 | 330 | 125 |
| Метан | 103 | 109 | 119 | 135 | 148 | 161 | 174 | 186 | 164 |
| Неон | 298 | 310 | 329 | 365 | 396 | 425 | 453 | — | 56 |
| Пары воды | — | — | — | 128 | 147 | 166 | 184 | 201 | 650 |
| Сернистый газ | 117 | 126 | 140 | 163 | 186 | 207 | 227 | 246 | 306 |
| Спирт этиловый | — | — | — | 109 | 120 | 136 | 152 | — | — |
| Углекислота | 138 | 146 | 163 | 186 | 207 | 229 | 249 | 267 | 240 |
| Углерода окись | 166 | 177 | 189 | 210 | 229 | 246 | 264 | 279 | 102 |
| Хлор | 123 | 132 | 145 | 169 | 189 | 210 | 230 | 250 | 350 |
| Хлороформ | 94 | 102 | 112 | 129 | 146 | 160 | — | — | — |
| Этилен | 97 | 103 | 112 | 128 | 141 | 154 | 166 | 179 | 226 |
Таблица вязкость некоторых газов при высоких давлениях (мкпз)
| Газ | Температура, 0С | Давление в атмосферах | ||||
| 50 | 100 | 300 | 600 | 900 | ||
| Азот | 25 | 187 | 199 | 266 | 387 | 495 |
| Азот | 50 | 197 | 208 | 267 | 370 | 470 |
| Азот | 75 | 207 | 217 | 268 | 361 | 442 |
| Углекислота | 40 | 181 | 483 | — | — | — |
| Этилен | 40 | 134 | 288 | — | — | — |
Связь коэффициента вязкости с числами Рейнольдса и силой трения
Английский механик, физик и инженер Оскар Рейнольдс установил (1876 — 1883 гг.), что характер течения зависит от величины, не имеющей размерностью, и называемой числом Re.
Число Рейнольдса используют для отображения соотношения кинематической энергии вещества к энергопотерям на установленной длине в условиях внутреннего трения.
Примеры решения задач
Попробуем решить следующую задачу.
Установить тип движения жидкого вещества по трубам теплообменника, имеющего структуру «труба в трубе». Параметры внутренней трубы – 25*2 мм, внешней – 50*2,5 мм. Массовый расход воды составляет 4000 кг/ч (обозначение G). Плотность жидкости – 1000 кг/м3. Абсолютный индекс составляет 1•10-3 Па*с.
Следует узнать эквивалентный диаметр сечения межтрубного пространства:
Определение скорости воды на основе уравнения расхода:
По формуле Рейнольдса найти число Re:
Подставляя значения, получаем:
режим перемещения воды в межтрубном пространстве является турбулентным.
Коэффициент кинематической вязкости
Кинематическая вязкость – это индекс, который отображает отношение абсолютного показателя вещества к его плотности при установленной температуре.
Физическая формула соотношения выглядит и единицы измерения можно увидеть на картинке:
Вычисление кинематического показателя, исходя из формулы:
Подставив в уравнение полученные и имеющиеся расчетные данные, получим кинематический индекс вещества.
Относительная вязкость
Относительная вязкость – это отношение коэффициентов динамической вязкости определяемого раствора (μ) к коэффициенту динамической вязкости чистого растворителя (μ0) при определенных условиях.
В США распространено измерение вязкости в универсальных секундах Сейболта (УСС, SSU или SUS). Для этого используется специальный вискозиметр с калиброванным отверстием, через которое пропускается 60 см3 исследуемого образца при 37,8 °С (100 °F) или при 98,9 °С (210 °F) и засекается время его истечения (ASTM D88).
Секунды Сейболта FUROL (SSF) — единицы измерения вязкости на соответствующем вискозиметре Сейболта FUROL, который отличается от универсального вискозиметра Сейболта в два раза большим отверстием истечения. Он используются для более вязких веществ, например, для котельных топлив.