流體的粘度

  流體的粘性是流體分子微觀作用的宏觀表現(xiàn)，可以由分子運動論來解釋。流體的粘度值流體的溫度和壓力而變化。通常溫度上升，液體的粘度下降，而氣體粘度上升。液體的粘度只在很高壓力下才需進行壓力校正，而氣體的粘度與壓力、溫度關(guān)系十分密切。直接用到粘度參數(shù)選型的流量計主要有橢圓齒輪流量計，腰輪流量計，螺旋轉(zhuǎn)子流量計等容積式的流量計,表征流體粘度常用的有三種：動力粘度、運動粘度和恩氏粘度。

  (1)動力粘度

   u=r/D    (2.20)

式中u—動力粘度，Pa．s；

    r—剪切應(yīng)力，r = F/S，N/m2；

    D —  剪切速率，D=du/dy，1/s；

    F——粘性力或稱內(nèi)摩擦力，N；

    s - 流層間的接觸面積，M2；

    du/dy——速度梯度，1／s。

式(2.20)是牛頓內(nèi)摩擦定律的表達式。凡粘性服從式(2.20)的流體稱為牛頓流體，否則稱為非牛頓流體。全部氣體，氣體均勻混合物，大多數(shù)液體以及含有少量球形微粒的液體都是牛頓流體。非牛頓流體種類繁多，如高分子溶液、鉆井用泥漿、油漆、紙漿、有機膠體、血漿、低溫下某些原油、汽油中的高聚合物等。非牛頓流體粘度的數(shù)據(jù)較少，需在實驗室進行專門測試確定。動力粘度的SI單位為Pa．s（帕斯卡•秒），常用的單位為mPa．s（毫帕•秒），以前常用的P（泊），cP（厘泊），tiP（微泊）是ccs單位制。

    iPa.s= 10P    (2 21)

    imPa．s=1cP    (2 22)

    (2)運動粘度

    流體的動力粘度與同溫同壓下密度的比值稱為運動粘度，又稱比密粘度。

    v=u/p    (2 23)

式中  v-運動粘度，m2／s。

  運動粘度的SI單位為m2/s（米2／秒），常用的單位為mm2/s（毫米2／秒），以前常用

St（斯托克斯），cSt（厘斯）等單位，

    1m2/s= 104St    (2 24)

  (3)恩氏粘度

  用200mL的液體流過恩格勒粘度計所需的時間t與溫度為293K的同體積的蒸餾水流過

同一儀器所需的時間to的比值即為恩氏粘度。

    oE=t/to    (2.25)

式中oE-恩氏粘度；

  t，to——時間，s。

  恩氏粘度oE與運動粘度v的關(guān)系式

    v=7.94 0E一8.82/0E（當(dāng)0E= 1.2 -4.1）

    V=7.66 0E-l  (當(dāng)。E:4.1-12)    

    v= 7.576 0E    (當(dāng)oE> 12)

式中v的單位為mm/s。