Тұтқырлығы. динамикалық тұтқырлық коэффициенті. тұтқырлық коэффициентін физикалық мағынасы

тұтқырлығы индексі - жұмыс сұйықтықтың немесе газдың негізгі параметр. физикалық тұрғыдан алғанда, тұтқырлығы сұйық (газ тәрізді), орта немесе, одан да көп жай, қозғалысы жаппай қарсылық құрайтын бөлшектердің қозғалыс туындаған ішкі үйкеліс ретінде анықталуы мүмкін.

тұтқырлығы қандай

Қарапайым эмпирикалық тәжірибесі тұтқырлығы анықтау: тегіс еңіс беті бір мезгілде су мен мұнайдың тең соманы құйылады. Су тезірек май ағады. Бұл көп сұйықтық болып табылады. тез майды ағызып қозғалатын оның молекулаларының (- тұтқырлығы ішкі кедергісі) арасындағы жоғары үйкеліс болдырмайды. Осылайша, оның аққыштық кері пропорционал сұйықтық тұтқырлығы.

тұтқырлығы индексі: формуласы

Құбырдағы тұтқыр сұйықтықтың процесінің оңайлатылған түрінде бірдей бетінің ауданы S жазық параллель қабаттарының А және B, H шамасы, олардың арасындағы қашықтық ретінде қарастыруға болады.

Бұл екі қабатты (А және В) түрлі жылдамдықпен (V және V + ΔV) бар жылжытыңыз. жоғары жылдамдығы (V + ΔV) бар қабаты, жылдамдығы (V) қозғалатын, қабаты В қозғалысын қамтиды. B қабаты тұтқырлығы коэффициенті физикалық мағынасы қабаты А. қарқынын бәсеңдетуге ұмтылады Сонымен қатар қабаттардың ағыны қарсылық құрайтын молекулалардың үйкеліс күші қалыптастырады, яғни Исаак Nyuton мынадай формула бойынша сипатталған:

F = μ × S × (ΔV / сағ)

мұнда:

• ΔV - сұйықтық ағынының қабаттарының қозғалыс жылдамдығын арасындағы айырмашылық;
• H - сұйық ағыны қабаттары арасындағы қашықтық;
• S - сұйықтық ағынының қабатының бетінің ауданы;
• μ (MU) - байланысты фактор сұйықтың қасиеттері, абсолютті динамикалық тұтқырлығы деп аталады.

былайша СИ бірліктерінде формуласы:

μ = (Б × F) / (S × ΔV) = [Па × с] (Паскаль екінші ×)

F - гидравликалық сұйықтық көлемінің ауырлық күші (салмағы) бірлігі.

тұтқырлығы құны

Көп жағдайларда, коэффициенті динамикалық тұтқырлық жүйесі КГС (сантиметрлік, грамм, екінші) сәйкес centipoises (CP) өлшенеді. Іс жүзінде, сұйық бұқаралық қатынасы тұтқырлығы оның көлеміне байланысты, яғни сұйық тығыздығы:

ρ = м / V

мұнда:

• ρ - сұйықтың тығыздығы;
• м - сұйықтықтың жаппай;
• V - сұйықтық көлемі.

динамикалық тұтқырлық (μ) және тығыздығы (ρ) арасындағы арақатынас кинематикалық тұтқырлығы ν (- грек - ν НУ) деп аталады:

ν = μ / ρ = ^[2 м / с]

Айтпақшы, тұтқырлығы коэффициентін анықтау әдістері әр түрлі. Мысалы, кинематикалық тұтқырлығы әлі centistokes (сСт) КЖЖ жүйесін және үлестік мөлшерде сәйкес өлшенеді - Стокс (St):

• 1-ші класс = 10 ^-4 м ² / с = 1 см ² / с;
• 1sSt = 10 ^-6 м ² / с = 1 мм ² / с.

су тұтқырлығын анықтау

су тұтқырлығы коэффициенті калибрленген капилляр арқылы түтікті сұйықтық ағынының уақытын өлшеу арқылы анықталады. Бұл құрылғы белгілі стандартты сұйық тұтқырлығы пайдаланып калибрленген. секундпен өлшенеді мм ² / с өлшенеді кинематикалық тұтқырлығы, сұйықтық ағынының уақытын, анықтау үшін, тұрақты құны көбейтіледі.

салыстыру бірлік ретінде мән тіпті температура өзгерістер дерлік тұрақты дистильденген сумен, тұтқырлығы пайдаланылады. Тұтқырлығы - сынақ сұйықтық үшін бірдей мәнге, бір калибрленген тесік өткенге тазартылған су бекітілген көлемін қажет секунд уақыт қатынасы.

Вискозиметры

Тұтқырлығы градус Engler (° E) Сейболттың әмбебап өлшеу секунд ( «SUS) немесе Redwood градус (RJ °) rheometer түріне байланысты. Вискозиметры үш түрі сұйық орта ағып көлемінде ғана ерекшеленеді.

сұйық орта ағып 200 см ³ бір есептелген Еуропалық бірлігі Engler градусқа (° E) жылы тұтқырлығын өлшеу Вискозиметр. Вискозиметр сынақ сұйықтық 60 см ³ бар, Америка Құрама Штаттары пайдаланылатын Сейболттың әмбебап секундтары ( «SUS немесе» Шәкәрім атындағы СМУ), тұтқырлығы өлшеу. Англия, пайдаланылатын Redwood градусқа (RJ °) сұйық, 50 см ³ тұтқырлығын өлшеу вискозиметра жүргізеді. Егер мұнайдан 200 см ³ су сол сомаға қарағанда он есе баяу кезінде ағып Мысалы, егер, тұтқырлығы 10 ° Engler E. табылады

температура тұтқырлығы коэффициенті өзгерту шешуші фактор болғандықтан, өлшеу әдетте оның жоғары құны бойынша, содан кейін 20 ° С тұрақты температурада бастапқыда жүзеге асырылады және жатыр. нәтижесі, осылайша, мысалы 10 ° E / 50 ° C немесе 2,8 ° E / 90 ° С, тиісті температураны қосу арқылы көрінеді 20 ° C жоғары температурада оның тұтқырлығы қарағанда жоғары сұйық тұтқырлығы. Гидравликалық май мынадай тиісті температурада тұтқырлығы бар:

20 ° C = 50 ° С температурада 45,4 сантистокс = 100 ° С температурада 11,3 сантистокс 190 сантистокс

аударма құндылықтар

тұтқырлығын анықтау түрлі жүйелерін (американдық, британдық, КЖЖ) жүреді, сондықтан жиі бір өлшеу жүйесінен деректерді аудару қажет. Келесі эмпирикалық формуласын пайдаланып centistokes жылы градусқа Engler көрсетілген сұйықтық (мм ² / с) тұтқырлығы мәндерін түрлендіру үшін:

ν (сСт) = 7,6 × ° E × (1-1 / ° E3)

Мысалы:

• 2 ° E = 7,6 × 2 × (1-1 / 23) = 15,2 × (0,875) = 13,3 сСт;
• 9 ° E = 7,6 × 9 × (1-1 / 93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 сСт.

төмендегідей тез гидравликалық формула стандартты тұтқырлығы анықтау үшін мұнай жеңілдетілді болады:

ν (сСт) = 7,6 × ° E (мм ² / с)

мм ² / с немесе сСт жылы ν кинематикалық тұтқырлығы бар, ол мынадай қарым-қатынас пайдаланып, динамикалық тұтқырлығы коэффициенті μ айналдыруға болады:

μ = ν р, ×

Мысал. түрлі формулаларды аударма Engler градус (° E) centistokes (сСт) және centipoises (п.ғ.к.) түйіндей келе, гидравликалық тығыздығы мұнай ρ = 910 кг / м ³ centistokes бөлімшелерінде, 12 ° E кинематикалық тұтқырлығы бар делік:

ν = 7,6 × 12 × (1-1 / 123) = 91,2 × (0,99) = 90,3 мм ² / с.

1sSt = 10 ^-6 м ² / с бастап және 1BR = N 10 ^-3 с / м ^{2 ×,} содан кейін динамикалық тұтқырлығы тең болады:

μ = ν р = 90,3 × 10 ^-6 × · 910 = 0,082 × N S / м ² = 82 п.ғ.к..

газ тұтқырлығы коэффициенті

Ол газ қозғалысының байланысты газ-динамикалық есептеулерде қолданылатын температура мен қысым құрамы (химиялық, механикалық) газ анықталады. Іс жүзінде, газ тұтқырлығы есептеу газ құрамы (газ конденсаты кен үшін ерекше маңызды) өзгерістер, температура мен қысым байланысты коэффициент өзгерістер жүргізіледі газ кен орындарын, жобалау дамытуға ескеріледі.

Біз ауаның тұтқырлығы коэффициентін есептеу. процестер екі су ағындарын жоғарыда сипатталған ұқсас болады. параллель жылжыту екі газ U1 және U2 бұлақтар, бірақ әр түрлі қарқынмен делік. конвекция қабаттары арасындағы (толтырылу) молекулаларды орын алады. Нәтижесінде, импульс тезірек қозғалып ауа ағынын азайту және бастапқыда баяу қозғалатын болады - жедел.

сәйкес ауаның тұтқырлығы коэффициенті, Ньютонның заңға, мынадай формула бойынша білдірді:

F = -h × (Du / DZ) S ×

мұнда:

• DU / DZ жылдамдығы градиент болып табылады;
• S - әсері күш ауданы;
• Фактор H - динамикалық тұтқырлығы.

тұтқырлығы индексі

Тұтқырлығы индексі (VI) - тұтқырлығы және температураның өзгеруі ойыстырудың параметр. корреляциялық Бұл жағдайда температура өзгеруі тұтқырлығы жүйелі вариация жүреді, онда екі құндылықтар бойынша статистикалық тәуелділік қарым-қатынас болып табылады. тұтқырлығы индексі жоғары, екі мәннің арасындағы кем өзгеруі, жұмыс сұйықтықтың яғни тұтқырлығы температура неғұрлым тұрақты болып табылады.

май тұтқырлығы

кем 95-100 бірлік заманауи мұнай тұтқырлығы индексі негіздерін кезде. Сондықтан гидравликалық машиналар мен жабдықтар сыни температура жағдайында тұтқырлығы разброс шектеу жеткілікті тұрақты сұйықтықтарды пайдалануға болады.

тұтқырлығы «қолайлы» коэффициенті алынған арнайы мұнай қоспалар (полимерлер) енгізу арқылы сақталуы мүмкін мұнай айдау. Олар рұқсат етілген диапазонында сипаттамалары өзгерістер шектеу арқылы тұтқырлығы индексі мұнай арттыру. Практикада қоспаларды қажетті санын енгізу тұтқырлығы төмен индексі базалық мұнай 100-105 бірлікке дейін көтерілген болуы мүмкін. Алайда, осылайша алынған қоспасы осылайша қоспа тиімділігін төмендету, жоғары қысым және жылу жүктемесі бойынша өз қасиеттерін нашарлатады болды.

билік схемалар 100 бірлік тұтқырлығы индексі бар қуатты гидравликалық сұйықтар пайдаланылуы тиіс. тұтқырлығы индексі арттыру қоспалармен сұйықтар, шағын герметикалығына және сериялық режимінде бар шектеулі температура диапазоны өзгерістерге, гидравликалық бақылау тізбектерін және төмен / орташа қысымды диапазонында жұмыс істейтін басқа жүйелерде қолданылады. қысым артады және тұтқырлығы артады ретінде, бірақ процесс 30,0 МПа (300 бар) жоғары қысымда жүреді. Іс жүзінде, бұл фактор жиі ескермейтін.

Өлшеу және индекстеу

халықаралық ИСО стандарттарына сәйкес, су (және басқа да сұйықтықтарды) тұтқырлығы centistokes көрінеді: сСт (мм ² / с). тұтқырлығы процесі майларын Өлшеулер 0 ° C, 40 ° C және 100 ° С температурада арасында жүргізілуі тиіс Кез келген жағдайда, кодтық белгісі мұнай тұтқырлығы сандық 40 ° С кезінде көрсетілуі тиіс Away тұтқырлығы 50 ° С кезінде беріледі жиі инженерлік гидравлика пайдаланылатын Marks, ISO VG 22 ISO VG 68 диапазоны.

Гидравликалық май В.Г. 22, В.Г. 32, В.Г. 46, В.Г. 68, 40 ° С температурада В.Г. 100, олардың таңбалау сәйкес тұтқырлығы бар: 22, 32, 46, 68 және 100 сСт. гидравликалық жүйелерінде жұмыс сұйықтықтың оңтайлы кинематикалық тұтқырлығы 16 36 сСт диапазонында жатыр.

Automotive Америкалық инженерлер қоғамы (автомобиль инженерлер қоғамы - SAE) нақты температура мен оларға жүктелген тиісті кодтары бойынша тұтқырлығы ауқымын анықтады. 0 ° F (-17.7 ° С) абсолютті динамикалық тұтқырлығы коэффициенті μ, және ν 212 ° F (100 ° С) анықталады кинематикалық тұтқырлығы - хат W төмендегі нөмірі. автомобиль өнеркәсібі (беру, автокөлік және т.б.. D.) пайдаланылатын Бұл индекстеу қатысты маусымдылығы май.

гидравликалық жұмысы туралы тұтқырлығы әсері

сұйықтықтың тұтқырлығы анықтау ғана ғылыми және білім беру қызығушылық емес, сонымен қатар маңызды практикалық маңызын асырады. гидравликалық қозғалтқышы сорғы энергиясын беруге, сонымен қатар, барлық құрамдас бөліктері мен компоненттерінің майлау ғана емес гидравликалық сұйықтар жылу жинақталатын үйкеліс жұбының тәркіленді. шындап гидравлика тиімділігін бұзуы мүмкін жұмыс сұйықтық тұтқырлығы жұмысына сәйкес келмейді.

жұмыс сұйықтығы (мұнай өте жоғары тығыздығы) жоғары тұтқырлығы мынадай теріс салдарларға әкеледі:

• гидравликалық сұйықтық ағынының ұлғаюы кедергісі гидравликалық жүйесін шамадан тыс қысым төмендеуі туғызады.
• жылдамдығы мен жетектер механикалық қозғалыстардың бақылау баяулауы.
• сорғы кавитация дамыту.
• Нөл немесе гидравликалық май резервуардан өте төмен ауа босату.
• салдарынан сұйықтықтың ішкі үйкеліс еңсеру үшін энергия құнының жоғары гидравлика (тиімділігін төмендету) билік айтарлықтай жоғалту.
• сорғы жүктемені ұлғайту туындаған машинаның премьер қозғалыстағы арттыру бұрау моменті.
• өсті үйкеліс жинақталатын гидравликалық сұйықтық температурасы көтерілуі.

Осылайша, тұтқырлық коэффициентінің физикалық мағынасы көлік, машиналар мен жабдықтарға компоненттері және тетіктері туралы (оң немесе теріс), оның әсер болып табылады.

гидравликалық қуаты жоғалту

жұмыс сұйықтығы (төмен тығыздығы майы) тұтқырлығы төмен мынадай теріс әсерлер туғызады:

• ішкі ағып арттыру нәтижесінде сорғылар көлемді тиімділігін Falling.
• сорғылар, клапандар, клапан, гидравликалық электр қозғалтқыштары - бүкіл гидравликалық жүйесін гидравликалық компоненттерін ішкі ағып өсуі.
• сорғы агрегаттарының тозуын өсті және бөлшектер үйкеліс майлау үшін қажетті жеткіліксіз гидравликалық сұйықтық тұтқырлығы байланысты кептелді сорғылар.

ғын

қысыммен кез келген өтімді сығылады. майлар, машина жасау гидравлика пайдаланылатын салқындатқыш-жағармай материалдары қатысты, эмпирикалық ол қысу процесі оның көлемі бойынша сұйықтық массаға кері пропорционал болып табылады. минералды майлар үшін қысу мүшесі сомасы суға арналған айтарлықтай төмен және синтетикалық сұйықтар үшін әлдеқайда төмен болып табылады.

бастапқы көлемін төмендету жөнінде қарапайым төмен қысымды гидравликалық сұйықтық ғын елеусіз әсері. Бірақ жоғары қысымды гидравликалық жетегі цилиндрлер және ірі қуатты машиналар, бұл процесс айтарлықтай көрінеді. гидравликалық жылы минералды май 10,0 МПа (100 бар) қысыммен, көлемі 0,7% -ға төмендейді. Бұл жағдайда, шағын дәрежеде қысу көлемі өзгеруі мұнай кинематикалық тұтқырлығы мен түрін әсер етеді.

қорытынды

тұтқырлығын анықтау тіркелгі сұйықтық немесе газ құрамындағы өзгерістердің, қысым, температура ескере отырып, әр түрлі жағдайларда машиналар мен жабдықтардың жұмысын болжауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, мұнай және газ өнеркәсібі үшін тиісті көрсеткіштер, коммуналдық және басқа да салаларды бақылау.