流体的粘度
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流体的粘性
流体的粘性: 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质。
粘度:度量流体粘性的大小。
同一流体的粘度随流体的温度和压力而变化。
通常温度上升,液体的粘度下降,而气体的粘度上升。
流体的粘度只有在很高压力下才需要进行压力校正,而气体粘度与压力,温度关系密切。
1 动力粘度
dh du
τ
η=
(公式1.0)
其中η—流体的动力粘度, Pa. S:
τ—单位面积上的内摩擦力, Pa.
dh du
---速度梯度 l/s
u----流体的流速 m/s
h---两流体层间距离 m
动力粘度的单位是Pa. S ( 帕斯卡. 秒), 是国际单位制(S. I )的导出单位,是法定单位。
以前常用的单位是P (泊),cP (厘泊), μP (微泊)为CGS 单位制。
1Pa.s =10 P 1 cp =1 mP. S.
公式1.0为牛顿内摩擦定律的表达式,凡粘性服从该公式的流体为牛顿流体。
否则为非牛顿流体。
全部的气体、气
体均匀混合物、大多数液体及含有少量球形微粒的液体都为牛顿流体。
非牛顿流体种类繁多,如高分子的溶液、钻井用泥浆、油漆、纸浆液、有机胶体、血浆、低温下的原油、汽油中的高聚合物等。
2 运动粘度
流体的动力粘度与其密度的比值称为运动粘度。
ρηυ=
υ—运动粘度 m 2/s
单位 m 2
/s 为国际单位制度(SI ),以前常用的单位为斯托克斯(St)、厘斯(cSt) 等单位。
1m 2/s ==104St
3 恩氏粘度
用200ml 的液体流过恩格勒粘度计所需要的时间t 与温度为293K 的同体积的蒸馏水流过同一仪器所需的时间t0的比值为恩氏粘度。
0t t E =
E=135*103υ
4 雷诺数 雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性之比的无量量纲。
如果雷诺数小,粘性力占主要地位,反之,雷诺数大,惯性力是主要的,粘性对流动的影响只有在附面层内或速度梯度比
较大的区域的才是主要的。
5 气穴
在流动的液体中形成一些充满蒸汽和气体的气穴的原因是因为:在液体中因流动使压力P下降到低于该温度下的蒸汽压力Pv,蒸汽突然形成,由于从液态到气态的转化工程中体积突然增大,压力又重新上升,蒸汽凝结并把气穴填满,以后气穴崩溃,瓦解发出猛烈的噪声,并使流体流动失常,流量计出现错误指示,有时还损坏检测件,产生气蚀。
涡街流量计在测量液体流量时,流量上限受气蚀现象的限制。