粘温特性
FLUENT之粘温特性
FLUENT之粘温特性“流场因粘性而美丽，因粘性而神秘，而我因你的存在而更有价值。
——不知所谓”一、什么叫流体粘性粘性流体粘性效应不可忽略的流体。
自然界中的实际流体都是具有粘性，所以实际流体又称粘性流体，是指流体质点间可流层间因相对运动而产生摩擦力而反抗相对运动的性质。
而温度对流体粘度属性又有着不可忽略的影响，流体粘度关于温度的属性称为粘温特性。
Fluent提供了多种粘温特性模型。
而粘温特性在一些仿真方面又显得极其重要，如音障、音爆、马赫环、空化等可压缩仿真，因此了解一定的粘温特性模型对于仿真而言极其重要。
Fluent提供了两种粘温特性物理模型萨瑟兰、幂律定理，而每种形式下又分为两系数和三系数形式以供用户参考使用。
二、Sutherland粘度定律Sutherland粘度定律是由Sutherland（1893）的动力学理论使用理想的分子间力势得出的。
使用两个或三个系数来指定公式。
具有两个系数的萨瑟兰定律的形式为其中μ为粘度，单位kg/m-s；T是静温，K；C1、C2为系数，对于中等温度和压力的空气而言，C1=1.458e-6 kg/m-s-k^0.5,C2=110.4k.三、粘度幂律定理对于流体粘度的另一种近似估算为粘度幂律定理。
对于中等温度的稀薄气体，这种形式被认为比萨瑟兰定律的精度略低（只是略低，别瞎想）。
具有两个系数的幂律粘度定律的形式为：其中μ为粘度，μ0为参考粘度，单位均为kg/m-s；T是静温，T0为参考静温，单位均为K；对于中等温度和压力的空气而言，μ0=1.716e-5；T0=273K，n=2/3。
四、总结粘度、温度对于仿真结果的影响在一些特定的领域里非常关键，比如马赫环、激波、音障等领域。
最近一个小伙伴在和我讨论马赫环时，就发现流体温度对于马赫环的形态影响非常大，甚至如果温度撇开现实随意设定可能会导致马赫环模拟失败。
另外在一些流体形态的研究方面，或者高温、高压、高流速的情况下，粘温特性不可不考虑。
液压工程手册
《液压工程手册》，机械工业出版社出版（北京阜成门外百万庄南街一号，北京市书刊出版业营业许可证出字第117号），1990年4月北京第一版，1990年4月北京第一次印刷。
雷天觉主编，北京市印刷一厂印刷，新华书店北京发行所发行，新华书店经售。
定价74.00元。
元件篇5.工作介质5.1 液压系统对工作介质的一般要求--------------------------------------------------------------------------------------------3175.1.1 对工作介质粘度的要求粘度是选择工作介质的首要因素。
对一定的液压系统，只能应用粘度变化范围有限的工作介质才能正常工作。
在相同工作压力下，粘度过高，各部件运动阻力增加，温升快，泵的自吸能力下降，同时，管道压力降和功率损失增大。
反之，粘度过低会增加泵的容积损失，并使油膜支承能力下降，而导致摩擦体间产生干摩擦。
所以，在给定的运动条件下，工作介质对不同的液压元件和装置要具有合适的粘度范围，同时在温度、压力变化下和剪切力作用下，油的粘度变化均要小。
5.1.2 润滑性为了提高比功率，液压系统和元件发展趋向是高压、高转速。
在这样的条件下，液压元件内部摩擦副在高负荷或其他工作状况（如启动或停车）下，多数处于边界润滑状态。
因此，为减少各类磨损，要求工作介质对元件的摩擦副有良好的润滑性。
5.1.3 氧化安定性工作介质与空气接触，特别是在高温、高压下容易氧化、变质。
氧化后酸值增加会增强腐蚀性，氧化生成的粘稠状物质会堵塞滤器，妨碍部件的动作以及降低系统效率。
因此，要求它具有良好的氧化安定性。
5.1.4 剪切安定性工作介质通过液压元件的狭隘通道（节流间隙或阻尼孔）时，要经受剧烈的剪切作用，会使一些聚合型增粘剂高分子断裂，造成粘度永久性下降，在高压、高速时，这种情况尤为严重。
为延长使用寿命，要求剪切安定性好。
5.1.5 防锈和抗腐蚀性液压元件的各种金属零件，在溶解于工作介质中的水分和空气的作用下，精加工表面会发生锈蚀。
石油加工概论习题答案
石油加工概论习题一. 名词解释馏程：每个馏分的沸点范围简称为馏程或沸程馏分：就是按照组分沸点的差别将原油“切割”成若干“馏分”馏分组成：馏分常冠以汽油、煤油、柴油、润滑油等石油产品的名称，馏分并不是石油产品，石油产品要满足油品规格的要求，还需将馏分进行进一步加工才能成为石油产品。
各种石油产品在馏分范围之间有一定的重叠。
初馏点：将100ml试油置于规定仪器中．按规定条件加热蒸馏，流出第一滴冷凝液时的气相温度称为初馏点终馏点：蒸馏最终所达到的最高气相温度称为干点(汽油)或终馏点(煤、柴油)。
体积平均沸点：是馏程的10％、30％、50％、70％和90％五个馏出温度的算术平均值。
临界状态：汽、液相互相转化时，既没有体积变化，也没有热效应产生，汽相和液相具有相同的密度，此时称为临界状态。
临界常数：亦称临界参量。
它是临界温度、临界压强和临界体积的统称。
不同物质的常数值不同。
临界点：一种热力学状态，此时在最高可能温度下物质的液态和气态可以平衡共存。
密度：是单位体积内物质在真空中的质量比重：物质干燥完全密实的重量和4℃时同体积纯水的重量的比值。
比重指数：ISO标准和我国石油产品的GB标准中表示粘温性能的指标。
特性因数K：在研究各族烃类性质时，人们发现以绝对温度。
R表示的烃类沸点与相对密度d15.615.6成直线关系，不同族烃类的直线斜率不同，定义此斜率为特性因数K。
粘温特性：油品随温度变化的性质粘温指数：VI是ISO标准和我国石油产品的GB标准中表示粘温性能的指标。
浊点：油在规定仪器，条件下冷却，开始出现混浊的最高温度结晶点：油在规定仪器，条件下继续冷却，肉眼可见的结晶最高温度。
低温流动性:是显著影响石油产品在冬季、室外、高空等低温条件下使用、输送和储存等方面的使用性能。
凝点：在实验规定条件下，试管倾斜４５°，一分钟后液面不移动的最高温度闪点：指可燃性液体(如烃类及石油产品)的蒸气同空气的混合物在有火焰接近时，能发生闪火(一闪即灭)的最低油温。
液压油牌号 粘度转换 粘温特性
n--指数，见下表：
ºE40
1.27
1.77
2.23
2.65
4.46
6.38
8.33
10
11.75
v40(mm2/s)
3.4
9.3
14
18
33
48
63
76
89
n
1.39
1.59
1.72
1.79
1.99
2.13
2.24
2.32
2.42
ºE40
13.9
15.7
液压油代号：
名称
我国代号
ISO代号
特性
矿油型液压油
汽轮机油
HU
HH
无添加剂
普通液压油
YA
HL
有添加剂
抗磨液压油
YB
HM
-
低温液压油
YC
HV
-
高粘度指数液压油
YD
-
-
专用液压油
-
-
-
抗燃型液压液
水包油乳化液
YRA
HFA
HFAL无抗磨性；HFAM有抗磨性
油包水乳化液
YRB
HFB
HFBL无抗磨性；HFBM有抗磨性
17.8
27.3
37.9
48.4
58.8
70.4
101.5
v40(mm2/s)
105
119
135
207
288
368
447
535
771
n
2.49
2.52
2.56
2.76
2.86
2.96
润滑油的粘度..
(
ghR
8lV
4
)t
② 运动粘度ν
将同一温度下流体的动力粘度和该液体的密 度之比定义为运动粘度ν。
或
式中ρ为流体密度，单位g/cm3；ν为运动粘度， 单位m2/s，工程上常用厘斯(cSt)作为单位， 1cSt=10^-6 规定的条件下测 出的粘度。 条件粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和 雷氏粘度等几种表示方法。
牛顿定律的：
du pr r p 2rl ( ) du dr F=P dy 2l ur r pr p 2 2 dr (R r ) r表面层流速 u 0 du 0 2l 4l
2
流体体积 代入
V
R
0
pR4 2rudr 8l
p gh
2 H 0.216H 12.70H 721.2SUS
粘度指数
再选择一种粘温特性差的环烷基原油 ，由它制取的润滑油粘度指数VI定为0， 求出其37.8摄氏度时的赛式粘度L与98.9 摄氏度时的赛式粘度L'之间关系的经验方 程式：
L 0.0408L 12.568L 475.4SUS
润滑油的粘度
润滑油的粘度定义：
液体的粘度表示液体阻止运动的能力
粘度：就是液体的内摩擦。是润滑油受到外 力作用而发生相对移动时，油分子之间产生 的内摩擦阻力，其阻力的大小称为粘度
粘度的度量方法：分为绝对粘度和 相对粘度两大类 绝对粘度分为动力粘度、运动粘度 两种 条件粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和 雷氏粘度等几种表示方法
对于粘度指数超过100的，采用下列方程 进行计算：
VI (10 1) / 0.00715 100
n
N (lg H lgU ) / lgU
煤制甲醇气化题库
气化试题库一、基本概念及单位换算1、什么是灰熔点、灰的粘温特性？灰熔点是煤灰的软化、熔融的温度。
粘温特性是指煤的灰份在不同温度下熔融时，液态灰所表现的流动性，一般用灰粘度表示。
2、什么是煤的可磨性？煤的可磨性代表煤粉碎的难易程度，常用哈氏可磨指数（HGI）表示。
3、什么是煤的反应活性？煤的反应活性是在一定条件下，煤与不同的气化介质（如CO2、H2、水蒸汽）相互作用的反应能力，通常在一定温度下，以一定流速通入CO2，用CO2的还原率来表示煤的反应活性。
CO2的还原率越高，煤的活性越好。
4、什么是煤浆的稳定性？水煤浆的稳定性是指煤粒在水中的悬浮能力。
通常是将煤浆在容器中静置24小时，用煤浆的析水率来表示。
析水率越高，说明煤浆的稳定性越差。
5、什么是总氧煤比？氧煤比是指氧气和煤浆的体积之比。
6、什么是比氧耗、什么是比煤耗？每生产1000Nm3 (CO+H2)所能消耗的纯氧量，称为比氧耗。
Nm3/1000Nm3每生产1000Nm3 (CO+H2)所能消耗的干煤量，称为比煤耗。
kg/1000Nm37、什么是冷煤气效率？合成气中可燃性气体的含碳量与总碳量的比值。
8、什么是碳转化率？是指合成气中碳元素的含量与煤中碳元素含量的比值。
9、什么是软水？即软化水。
是指除去Ca2+、Mg2+离子的水，要求水质硬度≤0.02 mmol/t。
10、什么是脱盐水？脱盐水即指用离子交换法除去水中阴、阳离子的水。
指标为：导电率≤10 s/cm SiO2≤100 g/t11、什么是压力？压力是指垂直作用在单位面积上的力。
12、什么叫表压？绝对压力？真空度？三者的关系如何？绝对真空度下的压力叫绝对容压，以绝对零压为基准来表示的压力叫绝对压力。
测量流体压力用的压力表上的读数值称为表压，它是流体绝对压力与该处大气压力的差值。
如果被测流体的绝对压力低于大气压，则压力表测得的压力为负值，其值称为真空度。
P表压＝P绝压－P大气压力P真空度＝P大气压力－P绝对压力1 P a＝1 N/m21 MPa＝106 Pa1 mmHg＝133 Pa1 mmH2O＝9.81 Pa1 kgf/cm2＝9.8066×104 Pa1 atm＝1.013×105 Pa13、什么叫汽化？物质从液态变成汽态的过程称为汽化。
石油炼制复习题参考资料(000001)
9.10. 羁凝固点 ：试样在规定条件下冷却至液面停止移动时的最高温度。
11.12. 芇冷滤点 ：在规定条件下 20 毫升试样开始不能通过过滤器时的最高温度。
13.14. 蚄闪点 ：油品在规定的条件下加热，蒸发的油蒸汽与空气组成的混合物与火 焰接触发生瞬间闪火时的最低温度。
15.16. 羄自然点 ：将油品隔绝空气加热到一定的温度后与空气接触，无需引火即可 自燃，发生自燃的最低温度。
17.18. 肁催化裂化 ：是使重质馏分油或重油，渣油在催化剂存在下，在温度为 460-530 C 和压力为0.1-0.3Mpa 条件下，经过裂解为主的一系列化学反应, 转换成气体、汽油、柴油以及焦炭等的过程。
19.20.蚈催化碳 ：烃类在催化剂活性中心反应生成的焦炭。
21.21. 蒅固体流态化 ：细小的固体颗粒被运动着的流体携带，使之形成像流体一样 能自由流动的状态。
23.22. 蚃沟流 ：在大型的流化床中，气泡在床层中最初就没有沿整个床的截面均匀 分布，而是聚集成几条沟渠，沿捷径上升，大量流体没有与粒子很好接触， 使床层其他部位仍处于固定床阶段，这种气流在床层中严重短路的现象。
25.23. 膁腾涌 ：颗粒层被气体象推动活塞那样运动，当大气泡到达床层上部时崩裂， 颗粒聚然散落，这种现象称为腾涌。
27.24. 聿临界流化速度 ：表示流化床形成的难易程度，临界流化速度越小，固粒易 流化，是有固粒和流体的性质共同决定的。
29.30. 袃延迟焦化： 膂 0. 蒸汽压 ：在某温度下，液体与其液面上的蒸汽呈平衡状态，蒸汽所产生的 压力称为饱和蒸汽压，简称蒸汽压。
1.2. 3.4. 5. 6. 7.8. 袁镏程：初馏点到终馏点这一温度范围称为油品的馏程。
袆特性因数 ：表示烃类和石油馏分化学性质的一个重要参数。
芆粘温特性 ：油品粘度随温度变化的性质称为粘温特性。
袁结晶点 ：在油品到达浊点温度后继续冷却， 出现肉眼观察到的结晶时的最高 温度。
灰熔点和粘温特性对气化的影响
灰熔点和粘温特性对气化的影响灰熔点和粘温特性对气化来讲是很重要的指标。
灰熔点是煤灰达到熔融时的温度，一般分软化、熔融、流淌几个温度点，我们一般关怀的是流淌时的温度, 灰熔点越低对德士古气化来讲越好，但还有一种状况有的煤种灰熔点较低，但煤灰达到灰熔点时流淌性并不好，也不相宜于气化，于是就引进了粘温特性这个词, 也就是说，不仅煤质的灰熔点较低，而且煤灰到灰熔点温度时的粘度也要低，简洁流淌，这样的煤才是适合于德士古气化的煤种。
煤灰熔融性是动力和气化用煤的重要指标。
煤灰是由各种矿物质组成的混合物, 没有一个固定的熔点，只有一个熔化温度的范围。
煤灰熔融性又称灰熔点。
煤的矿物质成分不同，煤的灰熔点比其某一单个成分灰熔点低。
灰熔点的测定方法常用角锥法、见GB219-74。
将煤灰与糊精混合塑成三角锥体，放在高温炉中加热，依据灰锥形态变化确定DT （变形温度）、ST （软化温度）和FT （熔化温度）。
一般用ST评定煤灰熔融性。
粘温特性是指煤的灰分在不同温度下熔融时，液态灰所表现的流淌性。
灰渣粘温特性差对装置的影响1）激冷室积灰由于粘温特性差，液态渣在流淌过程中随着温度的降低，黏度直线提升、灰渣流淌性减弱，形成挂渣，堵塞了降管。
再之渣口处气流速度快，将黏度高的液态灰渣拉成玻璃丝状，这种玻璃丝起着粘结剂作用，使细灰易粘结在激冷室内，给停炉后的清理工作带来很大困难，使激冷室液位正常掌握受到影响，严峻时甚至导致串气停车。
2）灰水管线磨蚀加快粗渣细且有大量的玻璃丝，灰水中固含量增加，管线、阀门磨蚀加快，灰水界区频繁磨漏，渣斗循环泵出口管线多次磨穿，有时不得不停车处理，严峻影响生产稳定运行。
3）炉砖损耗快渣口处渣黏度大，不易流淌，需提高炉温来降低黏度。
炉膛温度高，炉壁渣黏度低，炉砖剥落快；渣口下渣黏度大，渣口或下降管易堵渣。
4）有效工艺气含量低在灰渣从炉内到渣口排出过程中，温度降低，渣黏度增大，导致渣口或下降管堵塞，为了熔渣不得不提高0/C,以提高炉温来达到熔渣的目的，这样就需要更多的碳与氧气反应生成CO2来提高热量，导致工艺气中CO2含量高，相应的有效气成分CO+上含量降低，而且由于CO含量降低及热负荷高，水气比高，使变换反应温度难以维持，不利于变换工段高负荷操作。
液压油的性能要求
液压油的性能要求(1)适当的粘度和良好的粘温特性粘度过大将导致粘性阻力损失增加;温升大;泵的吸入性能变差，起动困难，甚至产生气蚀;控制灵敏度下降。
粘度太低将使泄漏增加、容积效率降低;控制精度下降;液体润滑膜变薄，甚至无法形成液体润滑而使磨损加剧。
液压油可以通过添加粘度指数添加剂来提高粘度指数，改善粘温特性。
如聚异丁烯、聚甲基丙烯酸酯等。
(2)良好的抗磨性(润滑性)抗磨性是一种与粘度无关，而是通过在油中加入添加剂以在摩擦副对偶面上形成油膜来达到减轻磨损的性能。
粘度高不一定润滑性能好，如硅油，但是如粘度低则液体膜太薄不能覆盖表面粗糙度，抗磨性不好，如水。
通过在液压油中添加油性添加剂(油酸、硫化鲸鱼油和硫化烯烃棉子油等)和极压抗磨添加剂(含磷、硫、锌等物质，如二烷基二硫代磷酸锌、二硫化钼等,可以高温重载使用)，使液压油在金属表面形成的物理或化学吸附膜，这种膜也叫边界膜，边界膜形成摩擦副之间的边界润滑，阻止基体直接接触，有利于减小摩擦和磨损。
(3)良好的氧化安定性和热安定性氧化安定性是指油液耐氧化的能力。
油液受到热、空气中的氧、水和金属物质等影响会氧化而生成有机酸和聚合物，液压油的颜色变深、酸值增加、粘度变化和生成沉淀物质(焦油)，因此液压油的腐蚀性增加、堵塞液压元件的小孔和加剧磨损。
热安定性是指油液在高温下抵抗化学反应和分解的能力。
油液高温下会加快裂解和聚合，金属表面还充当催化剂作用。
所以液压油必须耐受一定的高温，同时避免在极高的温度下工作。
一般通过添加抗氧化剂来提高液压油的氧化安定性和热安定性。
(4)良好的抗乳化性和水解安定性油液抵抗与水混合形成乳化液的能力叫抗乳化性。
油液抵抗与水发生化学反应而分解的能力叫水解稳定性。
水是液压系统中的一种污染物，通过潮湿的空气从油箱的呼吸孔带入或油缸活塞杆回缩而带入系统。
液压油有吸水性，吸水性取决于基础油的性能、添加剂和温度。
经过激烈的搅动，油中的水很容易析出而与油形成乳化液，这时的水以微小的水珠分散相存在油的连续相中。
液压习题答案
一，判断题1、由于存在泄漏，所以液压泵的实际流量大于它的理论流量。
（）2、2、油液的粘温特性显示，油液的黏度与温度无关。
（）3、液体质点没有横向脉动，互不干扰作定向而不混杂的有层次运动,称为紊流运动。
（）4、齿轮泵存在三个可能泄漏的部位，其中对泄漏影响最大的是齿轮端面与端盖间的轴向间隙。
（）5、利用液压缸差动连接实现快速运动的回路，一般用于空载。
（）6、液压缸输出推力的大小与进入液压缸油液的流量大小有关。
（）7、双作用叶片泵是变量泵。
（）8、柱塞泵的柱塞数越多，其流量脉动就越小；且柱塞数为偶数比为奇数时要小。
（）9、压力阀的特点是利用作用在阀芯上油液的压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。
（）10、气动马达是将压缩空气的压力能转换成直线运动的机械能的装置。
（）二、填空题1．液压执行元件的运动速度取决于___________，液压系统的压力大小取决于___________，这是液压系统的工作特性。
2．液体流动中的压力损失可分为_________压力损失和_________压力损失两种。
3．液压泵的容积效率是该泵___________流量与___________流量的比值。
4．液压马达把转换成，输出的主要参数是和。
5．直动式溢流阀是利用阀芯上端的___________直接与下端面的___________相平衡来控制溢流压力的，通常直动式溢流阀只用于___________系统。
6．在减压回路中可使用___________来防止主油路压力低于支路时油液倒流。
7．旁路节流调速回路只有节流功率损失，而无_______功率损失。
8．在气体的各种状态变化中，过程气体对外不作功，而过程气体与外界无热量交换。
9．绝对湿度是指单位体积（m3）的湿空气所含有水蒸气的。
10．为保证气动系统正常工作，需要在压缩机出口处安装以析出水蒸气，并在储气罐出口处安装，进一步清除空气中的水分。
三、选择题1．液压泵或液压马达的排量决定于（）。
粘温特性,抗乳化性对润滑油的使用意义
粘温特性对润滑油的使用有重要意义：如果温度过高，粘度变小，则不易在摩擦面上产生适当的油膜，失去润滑作用，使机械零件的摩擦面产生擦伤和胶合等故障。
因此要求油品的粘温特性要好，即油品粘度随工作温度的变化越小越好。
评价油品的粘温特性普遍采用粘度指数(V)来表示，这也是润滑油的一项重要质量指标。
粘度指数高，表明油的粘温性能好。
抗乳化性好的润滑油，遇水后，虽经搅拌振荡，也不易形成乳化液，或虽然形成乳化液但是不稳定，易于迅速分离。
润滑油的抗乳化性与其洁净度关系较大，若润滑油中的机械杂质较多，或含有皂类、酸类及生成的油泥等，在有水存在的情况下，润滑油就容易乳化而生成乳化液。
抗乳化性差的油品，其抗氧化安定性也差!。
润滑油粘度及粘温特性的测定
实验十三 润滑油粘度及粘温特性的测定一、概述粘度是反映润滑油的润滑性能的重要指标。
润滑油和所有的流体一样都具有粘性，即流体内部具有抵抗相对运动或变形的性质，这是由流体分子间相对运动时所产生的内摩擦力引起的。
粘性的大小用粘度表示。
工程上表示粘度的方法有绝对粘度和条件粘度两类，绝对粘度又分为动力粘度和运动粘度两种，条件粘度又有恩氏（C.Engler）粘度、雷氏（B.Redwood）粘度和赛氏(G.M.Saybolt)粘度3种。
1． 动力粘度如图13-1所示，在充满不可压缩流体的两平行平板模型中，上板以速度U 沿x 方向移动，使粘附在移动板上的流体以同样的速度U 随之移动；下板静止，则粘附在静止板上的流体也随之静止。
这样在两平行平板间沿y 轴各流体薄层将以不同的速度u 沿x 方向移动，即流体在两平行平板间的流场中呈层流流动。
由粘性流体的牛顿（I.Newton）内摩擦定律，各流体薄层之间的剪应力τ与流体各薄层的速度u 沿y 轴的变化率yu∂∂（即速度梯度）成正比，即: yu∂∂−=ητ (13-1) 式中的比例系数η定义为该流体的动力粘度。
动力粘度主要用于流体力学及相关学科的理论分析和计算。
在流体力学中，符合式（13-1）所描述的规律的流体被称为牛顿流体，工程界大量使用的润滑油一般属于此类。
动力粘度的国际单位为帕·秒(Pa ·s)。
其含义如图13－1，若使面积各为12m 并相距1m 的两平行流体层间产生1s m 的相对移动速度时，需施加的力为1N ，则该流体的动力粘度就是1Pa ·s，也可表示为1N ·m s 。
另外还常用到动力粘度的物理单位泊（P）和厘泊（cP），1泊（P）等于1dyn ·2cm s ,1厘泊（cP）为百分之一泊（P）。
各单位间的换算关系为：Uxuyhy o 图13-1流体流动的速度分布1 Pa ·s = 10 P = 1000 cP (13-2) 流体的粘度受温度的影响十分明显，因为粘度是由流体分子间的相互作用力引起的，而温度对这种作用力的影响很大，故温度就成了影响流体粘度的最主要因素。
液压与气压传动课后习题答案 (2)
《液压与气压传动》习题解答第1章液压传动概述１、何谓液压传动？液压传动有哪两个工作特性？答：液压传动是以液体为工作介质，把原动机的机械能转化为液体的压力能，通过控制元件将具有压力能的液体送到执行机构，由执行机构驱动负载实现所需的运动和动力，把液体的压力能再转变为工作机构所需的机械能，也就是说利用受压液体来传递运动和动力。
液压传动的工作特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。
２、液压传动系统有哪些主要组成部分？各部分的功用是什么？答：⑴动力装置：泵，将机械能转换成液体压力能的装置。
⑵执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。
⑶控制装置：阀，对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。
⑷辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置。
⑸传动介质：液压油，传递能量。
３、液压传动与机械传动、电气传动相比有哪些优缺点？答：液压传动的优点：⑴输出力大,定位精度高、传动平稳，使用寿命长。
⑵容易实现无级调速，调速方便且调速范围大。
⑶容易实现过载保护和自动控制。
⑷机构简化和操作简单。
液压传动的缺点：⑴传动效率低，对温度变化敏感，实现定比传动困难。
⑵出现故障不易诊断。
⑶液压元件制造精度高，⑷油液易泄漏。
第２章液压传动的基础知识1、选用液压油有哪些基本要求？为保证液压系统正常运行，选用液压油要考虑哪些方面？答：选用液压油的基本要求：⑴粘温特性好，压缩性要小。
⑵润滑性能好，防锈、耐腐蚀性能好。
⑶抗泡沫、抗乳化性好。
⑷抗燃性能好。
选用液压油时考虑以下几个方面，⑴按工作机的类型选用。
⑵按液压泵的类型选用。
⑶按液压系统工作压力选用。
⑷考虑液压系统的环境温度。
⑸考虑液压系统的运动速度。
⑹选择合适的液压油品种。
2、油液污染有何危害？应采取哪些措施防止油液污染？答：液压系统中污染物主要有固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物等杂物。
其中固体颗粒性污垢是引起污染危害的主要原因。
1.润滑油基础油的生产解析
润滑油的生产工序
①切取原料（蒸馏） ②脱沥青（对残渣原料） ③精制 ④脱蜡 ⑤补充精制和后处理 ⑥调合
6
õ Ò ¼ » Ï ß ° × Í Á » ò ¼ Ó Ç â ¾ « Ö Æ õ ¶ ¼ þ Ï ß õ È ¼ ý Ï ß õ Ë ¼ Ä Ï ß õ Ñ ¼ ¹ Ô ü Ó Í
38
基础油生产---糠醛精制
在操作中有如下几条规律： ⑴适宜的塔顶温度可改善油品质量，提高粘温性能。 ⑵适宜的塔底温度主要是保证产品的收率。 ⑶油品密度越大，在溶剂中的溶解度也越小，为了 获得质量好的精制油，抽提温度就要相应控高一点。 (4)溶剂比越大，精制深度加深，能提高质量，但 收率下降 。
70N
150N 350N 650N 150BS 基 础 油 罐 区
氢气
保 护 反 应 器
加氢工艺流程示意图
13
第一节 溶剂脱沥青
1．溶剂脱沥青过程在炼油工业中的作用
1）由渣油生产高粘度指数的重质润滑油。 2）由渣油生产轻质燃料油。
3）生产沥青。
14
2、溶剂脱沥青生产基本原理
渣油中的烃类和非烃类，在非极性溶剂(丙烷等)中 有差异非常明显的溶解度，在一定温度范围内，溶 剂对烷烃、环烷烃、少环的芳烃溶剂能力强，对胶 质、沥青几乎不溶解，在抽提塔中利用二种物质的 密度差，逆流接触，并在抽提塔中控制一定的温度 差，生产出质量合格的脱沥青油。
21
图11-4 丙烷脱沥青工艺原理流程
22
影响溶剂脱沥青的主要因素 1、温度
改变温度会改变溶剂的溶解能力，越靠近临界温度 则温度的影响越显著。 调整抽提过程各部位的温度是主要的操作调节手段。 抽提塔顶部温度提高，溶剂的密度减小、溶解能力 下降、选择性加强。脱沥青油中的胶质、沥青质少， 残炭值低，但收率降低。 抽提塔底部温度较低时，溶剂溶解能力强，沥青中 大量重组分被溶解，因而沥青中含油量减少，软化 点高，脱沥青油收率高。
炼油基本概念知识点
炼油基本概念知识点一、蒸 气 压在某一温度下，液体与其液面上的蒸气呈平衡状态时，由蒸气所产生的压力称为该温度下的饱和蒸气压，简称蒸气压。
饱和蒸气的压力是随温度的升高而增大，随温度的降低而减小的。
一般来说，液体饱和蒸气压只是温度的函数，与液体的数量、容器的形状无关。
在一定温度下，饱和蒸气压与物质的种类有关，即不同的物质在相同的温度下，具有不同的饱和蒸气压。
事实说明，蒸气压的高低表明了液体中分子逃离液体汽化或蒸发的能力，蒸气压越高，说明液体越易汽化。
石油馏分蒸气压遵循一定的规律性，即在某一温度下的蒸气压因气化率的不同而不同。
在一定温度下，油品越轻，越易挥发。
其蒸气压越大。
蒸气压常用来评定汽油的蒸发强度、起动性能、生成气阻的倾向和在运输贮存时损失轻质馏分的倾向。
二、馏 程石油和油品是各种烃类的复杂混合物，各个组分有其各自不同的沸点。
按照各组分沸点的差异，使混合物得以分离的方法称为分馏。
按一定的沸点范围蒸馏得到的油品称为馏分。
油品的沸点用某一温度范围来表示，这一温度范围称为馏程。
馏程的数据可以用来判断油品轻重馏分所占的比例及蒸发性能的好坏。
汽油初馏点和10％馏出温度影响发动机的启动性能，过高在冬季发动机启动时可能发生困难，太低容易产生气阻而中断燃料供应。
50％馏出温度影响发动机的加速性和平稳性，90％馏出温度和干点表示汽油在汽缸中蒸发的完全程度。
三、密度和相对密度在炼油厂的工艺设计、计量、生产及贮运中经常使用油品的密度。
1．油品的密度和相对密度物质的密度是单位体积内所含物质的质量，以ρ表示，通常以g ／cm 3或kg ／m 3为单位。
若V 体积的油品质量为m ．则油品的密度ρ为：ρ=m/V由于油品的体积是随温度而改变的，因此，在不同温度下，同一油品的密度是不相同的。
所以，油品的密度必须要标明温度。
油品在t ℃时的密度用ρt 来表示。
我国规定ρ20为石油和液体石油产品的标准密度。
液体油品的相对密度是油品的密度与规定温度下水的密度之比，是无单位的，通常以d 表示。
铁道车辆用油压减振器粘温特性的研究
减振 器 的复原 阻尼力 为
Ｆ 一 Ｐ （ 一Ａ ） 丝 。 ｚ Ａ。 ｄ＝ 红
（） １
底部单向阀进人压力缸下部， 补偿压力缸内因活塞杆
拉伸 引起 的缺油． 当活塞 、 活塞杆压缩 时 ， 活塞上 的压
单位时 间内油液 流经阻尼孔 所产生的热能为
上运 动 ， 图 ｌ 示 ， 如 所 油液 从 油 缸 上腔 经 阻 尼 孔
流人 下腔 ．
减振器内部的油液温度发生变化 ， 进而引起油液粘
度发生 改变 ， 而导 致减 振器 的性 能受到影 响． 从 国内 对 油压减 振器 粘温 特 性 研 究 的报 道 较少 ， 主要 以 且 汽 车油压 减振 器为 主［３， 且很 多文献 在研 究油 压 １］而 ＿ 减 振器 阻尼力模 型 时 ， 忽略 了粘温关 系 因素． 都 高速
Ｒ ｉ
Ｒ 。
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八 八 八 厂 厂 厂
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只 １
图 ３ 圆 筒 系 统 的 对 流 换 热 与 导 热
Ｆ ｇ ３ Ｃｙ ｉｄ ｒｓ ｓ ｅ ｗｉｈｔ ｅｃ ｎ ￣ｔｏ ＆ ｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ｉ． ｌ ｅ ｙ ｔｍ ｎ ｔ ｈ ｏ ｖ ｉ ｎ ｏ ｄ ｃｉ ｏ
ｌ
只
换热 ， 再考虑减振器缸体壁材料 的导热． 由图 ３ 可得 出对 流换热 与导 热量 为
Ｑ ＝
图２
压 缩 行 程
Ｆｉ． Ｃｏ ｒ ｓ ｉｎ ｓ ｒ ｋ ｇ２ ｍｐ ｅ ｓｏ ｔｏ ｅ
式中： Ｒ包括内表面的对流换热系数Ｒ ∑ 一
１ 筒 壁材 料 的导热 热阻 兄 ＝ １ ・ ； 表 外
第２卷 ９
灰熔点和粘温特性对气化的影响
灰熔点和粘温特性对气化的影响灰熔点和粘温特性对气化来讲是很重要的指标。
灰熔点是煤灰达到熔融时的温度，一般分软化、熔融、流动几个温度点，我们一般关心的是流动时的温度，灰熔点越低对德士古气化来讲越好，但还有一种情况有的煤种灰熔点较低，但煤灰达到灰熔点时流动性并不好，也不适宜于气化，于是就引进了粘温特性这个词，也就是说，不仅煤质的灰熔点较低，而且煤灰到灰熔点温度时的粘度也要低，容易流动，这样的煤才是适合于德士古气化的煤种。
煤灰熔融性是动力和气化用煤的重要指标。
煤灰是由各种矿物质组成的混合物，没有一个固定的熔点，只有一个熔化温度的范围。
煤灰熔融性又称灰熔点。
煤的矿物质成分不同，煤的灰熔点比其某一单个成分灰熔点低。
灰熔点的测定方法常用角锥法、见GB219-74。
将煤灰与糊精混合塑成三角锥体，放在高温炉中加热，根据灰锥形态变化确定DT（变形温度）、ST（软化温度）和FT（熔化温度）。
一般用ST评定煤灰熔融性。
粘温特性是指煤的灰分在不同温度下熔融时，液态灰所表现的流动性。
灰渣粘温特性差对装置的影响1)激冷室积灰由于粘温特性差，液态渣在流动过程中随着温度的降低，黏度直线上升、灰渣流动性减弱，形成挂渣，堵塞了降管。
再之渣口处气流速度快，将黏度高的液态灰渣拉成玻璃丝状，这种玻璃丝起着粘结剂作用，使细灰易粘结在激冷室内，给停炉后的清理工作带来很大困难，使激冷室液位正常控制受到影响，严重时甚至导致串气停车。
2)灰水管线磨蚀加快粗渣细且有大量的玻璃丝，灰水中固含量增加，管线、阀门磨蚀加快，灰水界区频繁磨漏，渣斗循环泵出口管线多次磨穿，有时不得不停车处理，严重影响生产稳定运行。
3)炉砖损耗快渣口处渣黏度大，不易流动，需提高炉温来降低黏度。
炉膛温度高，炉壁渣黏度低，炉砖剥落快；渣口下渣黏度大，渣口或下降管易堵渣。
4)有效工艺气含量低在灰渣从炉内到渣口排出过程中，温度降低，渣黏度增大，导致渣口或下降管堵塞，为了熔渣不得不提高O／C，以提高炉温来达到熔渣的目的，这样就需要更多的碳与氧气反应生成CO2来提高热量，导致工艺气中CO2含量高，相应的有效气成分CO+H2含量降低，而且由于CO含量降低及热负荷高，水气比高，使变换反应温度难以维持，不利于变换工段高负荷操作。
润滑油黏温特性
流体润滑的特点与流体的性质
（三）粘度的度量方法
粘度是润滑油最重要的一项理化指标，是选用润滑油牌号的 主要依据。度量粘度的方法有以下几种。
１)动力粘度η 是指流体以1m/s的速度相对运动时，单位面 积上所需要的力。常用单位有：Pa·s(帕·秒)、P(泊)即n/㎝2或 cP厘泊。
2)运动粘度ν 是指动力粘度η与流体密度的比值，即：
U+dU
U
U
Z
X
图- 流体流动模型
3
流体润滑的特点与流体的性质
牛顿提出了粘滞剪应力与剪应变率成正比的假设，称为牛顿粘性定律，即：
（1）
其中，τ为剪应力，即单位面积上的摩擦力，τ=F/A；
为剪切应变率，
du
dz
（2）
可知，剪切应变率等于流动速度沿流体厚度方向的变化梯度，
可得：
du
dz
（3）
0eap
(6)
式中，η为压力p时的粘度，η0为大气压下的粘度，而α定 义为液体的粘压系数。
13
流体润滑的特点与流体的性质
压力对润滑油粘度的影响。 润滑油的粘度随压力的增 加而增大，在压力不大于 20Mpa 时，压力的升高 只使粘度略有上升，所以 一般润滑场合可以不考虑 压力对粘度的影响。
某种润滑油的粘 - 压曲线
流体的流层之间的相对运动如图5-1所示。当上面的平板在牵引力F的作 用下，相对于下平板于速度U 相对滑动时，两平板之间的流体也产生相 对运动。但是，由于流体内部分子内聚力(内摩擦力)的作用，将运动依次 传递ห้องสมุดไป่ตู้各流层，使得各流层之间的流度U 不同，存在着一个速度梯度， 而且存在着粘性剪切阻力。
Z
T
dZ h
恩氏粘度0ET：下标T表示测定温度，如20℃、50℃、100℃。采用国家 中、俄、德。
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粘温特性
定义润滑油的粘度随着温度的升高而变小，随着温度的降低而变大，这就是润滑油的粘温特性。
因此，对每一个粘度的报告值必须指明测定时的温度。
意义粘温特性对润滑油的使用有重要意义，如发动机润滑油的粘温性能不好，当温度低时，粘度过大，就会造成启动困难，而且启动后润滑油不易流到摩擦面上，造成机械零件的磨损。
温度高时，粘度变小，则不易在摩擦面上形成适当厚度的油膜，失去润滑作用，易使摩擦面产生擦伤或胶合。
因此要求油品的粘温性能要好，即油品粘度随工作温度的变化越小越好。
评价油品的粘温特性普遍采用粘度指数（VI）来表示，这也是润滑油的一项重要质量指标。
粘度指数 1935年Dean和Davis提出一种办法，认为地选定了两种原油作为标准原油，一种是当时已知的，被认为粘温性质最优的原油，规定它的粘度指数为100；另一种为粘温性质最坏的原油，规定它的粘度指数为0。
将所试验润滑油的粘温性质同标准油做一比较，即在98.9℃（210°F）试验油与标准有都具有相同的粘度，然后比较它们在37.8℃（100°F）下的粘度差异。
设好油的粘度为H，，坏油的粘度为L，试验润滑油的粘度为U，粘度指数（VI）即按下式计算：
×100
粘度指数（VI）=─L-U
L-H
为了计算石油产品和有关材料的粘度指数，国际标准化组织（ISO）石油产品技术委员会专门制订了石油产品粘度指数计算法ISO 2909-1975。
我国也参照采用ISO 2909-1981制订了国家标准GB/T 1995-88（1998）《石油产品粘度指数计算法》。
这个标准规定了从石油产品的40℃和100℃运动粘度计算粘度指数的两个方法。
1.方法A
适用于粘度指数低于100，但不包括100的石油产品。
如果石油产品100℃的运动粘度小于或等于70mm2/s，运动粘度L和H值可查表获得。
如果在100℃的运动粘度大于70mm2/s，按下式计算L和H值：
L=0.8353Y2+14.67Y-216
H=0.1684Y2+11.85Y-97
式中 L—与所求粘度指数的石油产品在100℃时的运动粘度相同，而粘度指数为零的石油产品在40℃时的运动粘度，mm2/s；
Y—所计算粘度指数的石油产品在100℃时的运动粘度，mm2/s；
H—与所求粘度指数的石油产品在100℃时的运动粘度相同，而粘度指数为100的石油产
品在40℃时的运动粘度，mm2/s。
按下式计算石油产品的粘度指数VI：
粘度指数（VI）=─L-U
×100
L-H
式中 U--所计算粘度指数的石油产品在40℃时的运动粘度，mm2/s。
2.方法B
适用于粘度指数为100或更高的油品，由下式计算粘度指数：
VI=(log-1N-1)/0.00715+100
式中 N=（logH-logU）/logY
U和Y是所求粘度指数的液体分别在40℃和100℃时的运动粘度。
H是与待测液体在100℃时的运动粘度相同，粘度指数为100的标准液体，其在40℃时的运动粘度。
若100℃时，运动粘度不大于70mm2/s，可从表查到H；100℃时，运动粘度大于70mm2/s时，H通过下式计算：
H=0.1684Y2+11.85Y-97
化学组成对粘度、粘温性质关系
各类烃中的粘度：环烷烃>芳香烃>烷烃，并且随环在分子中所占的比例增加而增加。
同样的环烃侧链长度增加，侧链数目增加，粘度也增加。
环烷烃是组成润滑油的主体烃，所以通常把它看成是润滑油粘度的载体。
各类烃中以烷烃的粘温性能最好，其粘度指数（VI）大于180。
正构烷烃比异构烷烃的粘温性能好。
烷烃支链越多粘温性越差。
不论环烃还是芳香烃，其粘温性随环数增加而变坏，随烷基侧链增长而变好。
混合烃比芳香烃或环烷烃的粘度指数还低。
多环短侧链混合烃比少环长侧链混合烃粘度指数低。
胶质沥青质都是多环化合物，其粘度特大而粘温性能很差。
精制润滑油，除去胶质沥青质等非烃类化合物和多环化合物，使油粘度下降，但粘度指数提高。
通过破坏加氢，使环结构变成链状结构，油的粘度指数也会提高。
总之少环长侧链是润滑油的理想组分。
增粘剂
当温度升高时，增粘剂的分子便“舒展”开来，减缓了润滑油粘度降低。
在温度低时，增粘剂溶解度减小，分子开始“卷缩”成紧密的小团，对粘度的影响减小，不至于使润滑油在低温时粘度过于变大。
常用的有聚正丁基乙烯醚、聚异丁烯、聚甲基丙烯酸脂等，添加量为0.2%~2.0%。
粘度与压力关系
在高压下，油的分子与分子间引力增大，分子移动时内摩擦阻力增加，故粘度变大。
温度影响粘度随压力变化的程度，高温时压力对粘度的影响小，低温时压力对粘度的影响大。
温度相同时，压力对高粘度油的影响比低粘度油大。
不同分子结构对压力感受性：芳香基>环烷基>石蜡基，用沥青基或石蜡基制成的润滑油，压力对油粘度影响也很大。
油分子组成越复杂，压力对粘度的影响也越大。
压力升高对植物油粘度的影响不明显，对矿物油不仅影响粘度而且使粘度指数增高，这一特性对低粘度指数的矿物油表现更突出。
润滑油粘度压力变化值（20~100℃）
压力/MPa 7 15 20 40 60 400
粘度增高/% 20~25 35~40 50~60 120~160 250~350 800~4000
润滑油粘压性质在实际使用中也十分重要的。
一些滚动轴承和双曲线齿轮油膜压力可达3000~4000MPa，此时为实现弹性流体动压润滑，润滑油的粘压性质是主要的。