از یک مبدل مناسب برای تبدیل ویسکوزیته سینماتیکی به ویسکوزیته دینامیکی آنلاین استفاده کنید. از آنجایی که نسبت سینماتیک و ویسکوزیته دینامیکیبستگی به چگالی دارد، هنگام محاسبه در ماشین حساب های زیر نیز باید نشان داده شود.
چگالی و ویسکوزیته باید در یک دما مشخص شود.
اگر چگالی را در دمایی متفاوت از دمای ویسکوزیته تنظیم کنید، خطای خاصی را به دنبال خواهد داشت که درجه آن به تأثیر دما بر تغییر چگالی برای یک ماده معین بستگی دارد.
ماشین حساب برای تبدیل ویسکوزیته سینماتیک به ویسکوزیته دینامیکی
مبدل به شما امکان می دهد ویسکوزیته را با ابعاد تبدیل کنید در سنتستوک [cSt] در سانتیپواز [cP]. لطفاً توجه داشته باشید که مقادیر عددی مقادیر با ابعاد [mm2/s] و [cSt]برای ویسکوزیته سینماتیکی و [cP] و [mPa*s]برای پویا - آنها با یکدیگر برابر هستند و نیازی به ترجمه اضافی ندارند. برای ابعاد دیگر از جداول زیر استفاده کنید.
ویسکوزیته مهمترین مشخصه ثابت فیزیکی است خواص عملیاتیدیگ بخار و سوخت های دیزل، روغن های نفتی و تعدادی دیگر از فرآورده های نفتی. مقدار ویسکوزیته برای قضاوت در مورد امکان اتمیزه شدن و قابلیت پمپاژ نفت و فرآورده های نفتی استفاده می شود.
ویسکوزیته دینامیکی، سینماتیکی، شرطی و موثر (ساختاری) وجود دارد.
ویسکوزیته دینامیک (مطلق). [μ ] یا اصطکاک داخلی، خاصیت سیالات واقعی برای مقاومت در برابر نیروهای مماسی برشی است. بدیهی است که این خاصیت با حرکت سیال خود را نشان می دهد. ویسکوزیته دینامیکی در سیستم SI با [N·s/m2] اندازه گیری می شود. این مقاومتی است که یک مایع در حین حرکت نسبی دو لایه خود با سطح 1 متر مربع از خود نشان می دهد که در فاصله 1 متری از یکدیگر قرار دارند و تحت تأثیر نیروی خارجی 1 نیوتن با سرعت 1 حرکت می کنند. ام‌اس. با توجه به اینکه 1 N/m 2 = 1 Pa، ویسکوزیته دینامیکی اغلب در [Pas] یا [mPas] بیان می شود. در سیستم CGS (CGS)، بعد ویسکوزیته دینامیکی [din s/m2] است. این واحد پویز نامیده می شود (1 P = 0.1 Pa s).
ضرایب تبدیل برای محاسبه دینامیک [ μ ] ویسکوزیته
| واحدها | میکروپویز (μP) | سانتیپویز (cP) | پویز ([g/cm s]) | Pa s ([kg/m s]) | کیلوگرم/(متر ساعت) | کیلوگرم بر متر مربع |
| میکروپویز (μP) | 1 | 10 -4 | 10 -6 | 10 7 | 3.6·10 -4 | 1.02·10 -8 |
| سانتیپویز (cP) | 10 4 | 1 | 10 -2 | 10 -3 | 3,6 | 1.02·10 -4 |
| پویز ([g/cm s]) | 10 6 | 10 2 | 1 | 10 3 | 3.6 10 2 | 1.02·10 -2 |
| Pa s ([kg/m s]) | 10 7 | 10 3 | 10 | 1 3 | 3.6 10 3 | 1.02·10 -1 |
| کیلوگرم/(متر ساعت) | 2.78 10 3 | 2.78·10 -1 | 2.78·10 -3 | 2.78·10 -4 | 1 | 2.84·10 -3 |
| کیلوگرم بر متر مربع | 9.81 10 7 | 9.81 10 3 | 9.81 10 2 | 9.81 10 1 | 3.53 10 4 | 1 |
اصطحکاک جنبشی [ν ] کمیتی است برابر با نسبت ویسکوزیته دینامیکی مایع [ μ ] به تراکم آن [ ρ ] در همان دما: ν = μ/ρ. واحد ویسکوزیته سینماتیکی [m 2 / s] است - ویسکوزیته سینماتیکی چنین مایعی که ویسکوزیته دینامیکی آن 1 N s / m 2 و چگالی آن 1 kg / m 3 است (N = kg m / s 2 ). در سیستم CGS، ویسکوزیته سینماتیکی بر حسب [cm2/s] بیان می‌شود. این واحد استوکس نامیده می شود (1 استوکس = 10 -4 m2 /s؛ 1 cSt = 1 mm2 /s).
ضرایب تبدیل برای محاسبه سینماتیک [ ν ] ویسکوزیته
| واحدها | mm 2 /s (cSt) | سانتی متر 2 / ثانیه (خیابان) | m 2 /s | متر 2 در ساعت |
| mm 2 /s (cSt) | 1 | 10 -2 | 10 -6 | 3.6·10 -3 |
| سانتی متر 2 / ثانیه (خیابان) | 10 2 | 1 | 10 -4 | 0,36 |
| m 2 /s | 10 6 | 10 4 | 1 | 3.6 10 3 |
| متر 2 در ساعت | 2.78 10 2 | 2,78 | 2.78 10 4 | 1 |
روغن ها و فرآورده های نفتی اغلب مشخص می شوند ویسکوزیته مشروط، که نسبت زمان جریان 200 میلی لیتر فرآورده نفتی از سوراخ مدرج یک ویسکومتر استاندارد در دمای معین در نظر گرفته می شود. تی] تا زمانی که 200 میلی لیتر آب مقطر در دمای 20 درجه سانتیگراد جریان یابد. ویسکوزیته شرطی در دمای [ تی] تعیین شده است علامت VU، و با تعداد درجات متعارف بیان می شود.
ویسکوزیته شرطی بر حسب درجه VU (درجه VU) (اگر آزمایش در ویسکومتر استاندارد مطابق با GOST 6258-85 انجام شود)، ثانیه Saybolt و ثانیه Redwood (اگر آزمایش بر روی ویسکومتر Saybolt و Redwood انجام شود) اندازه گیری می شود.
شما می توانید ویسکوزیته را از یک سیستم به سیستم دیگر با استفاده از یک نوموگرام تبدیل کنید.
در سیستم های پراکنده نفتی تحت شرایط خاص، بر خلاف مایعات نیوتنی، ویسکوزیته یک مقدار متغیر بسته به گرادیان نرخ برش است. در این موارد، روغن ها و فرآورده های نفتی با ویسکوزیته موثر یا ساختاری مشخص می شوند:
برای هیدروکربن ها، ویسکوزیته به طور قابل توجهی به آنها بستگی دارد ترکیب شیمیایی: با افزایش وزن مولکولی و نقطه جوش افزایش می یابد. وجود شاخه های جانبی در مولکول های آلکان ها و نفتن ها و افزایش تعداد چرخه ها نیز باعث افزایش ویسکوزیته می شود. برای گروه های مختلف هیدروکربن ها، ویسکوزیته در سری آلکان ها - آرن ها - سیکلان ها افزایش می یابد.
برای تعیین ویسکوزیته، از ویژه استفاده کنید ابزار استاندارد- ویسکومترهایی که در اصول عملکرد متفاوت هستند.
ویسکوزیته سینماتیکی برای فرآورده‌های نفتی سبک و روغن‌های با ویسکوزیته نسبتاً کم با استفاده از ویسکومترهای مویرگی تعیین می‌شود که عملکرد آن بر اساس سیالیت مایع از طریق مویرگی مطابق با GOST 33-2000 و GOST 1929-87 (ویسکومتر نوع VPZh، پینکویچ و غیره).
برای فرآورده های نفتی ویسکوزیته، ویسکوزیته نسبی با ویسکومترهایی مانند VU، Engler و غیره اندازه گیری می شود. مایع از طریق یک سوراخ مدرج مطابق با GOST 6258-85 از این ویسکومترها خارج می شود.
یک رابطه تجربی بین مقادیر درجه VV شرطی و ویسکوزیته سینماتیکی وجود دارد:
ویسکوزیته ویسکوزیته ترین و ساختار یافته ترین فرآورده های نفتی بر اساس ویسکومتر چرخشی مطابق با GOST 1929-87 تعیین می شود. این روش بر اساس اندازه گیری نیروی لازم برای چرخش سیلندر داخلی نسبت به سیلندر بیرونی هنگام پر کردن فضای بین آنها با مایع آزمایش در یک دما است. تی.
علاوه بر روش‌های استاندارد برای تعیین ویسکوزیته، گاهی اوقات در کارهای تحقیقاتی از روش‌های غیراستاندارد استفاده می‌شود که مبتنی بر اندازه‌گیری ویسکوزیته با زمان افتادن یک توپ کالیبراسیون بین علامت‌ها یا زمان میرایی ارتعاشات جسم جامد در آزمایش است. مایع (ویسکومترهای هپلر، گورویچ و غیره).
در تمام روش های استاندارد توصیف شده، ویسکوزیته به طور دقیق تعیین می شود دمای ثابت، زیرا با تغییر آن ویسکوزیته به طور قابل توجهی تغییر می کند.
وابستگی ویسکوزیته به دما
وابستگی ویسکوزیته فرآورده های نفتی به دما بسیار است مشخصه مهمهم در فناوری پالایش نفت (پمپ زدن، تبادل حرارت، لجن و غیره) و هم در استفاده از فرآورده های نفتی تجاری (زهکشی، پمپاژ، فیلتر کردن، روانکاری سطوح مالشی و غیره).
با کاهش دما، ویسکوزیته آنها افزایش می یابد. شکل منحنی های تغییرات ویسکوزیته را بسته به دما برای روغن های روان کننده مختلف نشان می دهد.
مشترک در تمام نمونه های روغن وجود مناطق دمایی است که در آن افزایش شدیدویسکوزیته
فرمول های مختلفی برای محاسبه ویسکوزیته بسته به دما وجود دارد، اما رایج ترین فرمول تجربی والتر است:
با دو بار گرفتن لگاریتم این عبارت، به دست می آید:
با استفاده از این معادله، E. G. Semenido یک نوموگرام بر روی محور آبسیسا تهیه کرد که برای سهولت استفاده، دما و ویسکوزیته بر روی محور اردیته رسم می‌شود.
با استفاده از نوموگرام، در صورتی که ویسکوزیته یک فرآورده نفتی در دو دمای دیگر مشخص باشد، می توانید ویسکوزیته آن را در هر دمای معینی پیدا کنید. در این حالت، مقدار ویسکوزیته های شناخته شده توسط یک خط مستقیم به هم متصل می شود و تا زمانی که با خط دما قطع می شود ادامه می یابد. نقطه تقاطع با آن با ویسکوزیته مورد نظر مطابقت دارد. نوموگرام برای تعیین ویسکوزیته انواع فرآورده های نفتی مایع مناسب است.
برای روغن‌های روان‌کننده نفت، در حین کار بسیار مهم است که ویسکوزیته تا حد ممکن به دما بستگی داشته باشد، زیرا این امر خواص روانکاری خوب روغن را در محدوده دمایی وسیع تضمین می‌کند، یعنی مطابق با فرمول والتر، این بدان معناست که برای روغن های روان کننده، هر چه ضریب B کمتر باشد، کیفیت روغن بالاتر است. این خاصیت روغن ها نامیده می شود شاخص ویسکوزیتهکه تابعی از ترکیب شیمیایی روغن است. برای هیدروکربن های مختلف، ویسکوزیته با دما متفاوت است. شدیدترین وابستگی (مقدار بزرگ B) برای هیدروکربن های آروماتیک و کوچکترین آن برای آلکان ها است. هیدروکربن های نفتنی از این نظر به آلکان ها نزدیک هستند.
وجود داشته باشد روش های مختلفتعیین شاخص ویسکوزیته (VI).
در روسیه، IV با دو مقدار ویسکوزیته سینماتیک در 50 و 100 درجه سانتیگراد (یا در 40 و 100 درجه سانتیگراد - طبق جدول ویژه کمیته استانداردهای دولتی) تعیین می شود.
هنگام تأیید روغن ها، IV طبق GOST 25371-97 محاسبه می شود که تعیین این مقدار را با ویسکوزیته در 40 و 100 درجه سانتیگراد فراهم می کند. طبق این روش، با توجه به GOST (برای روغن هایی با VI کمتر از 100)، شاخص ویسکوزیته با فرمول تعیین می شود:
برای همه روغن ها با ν 100 ν, ν 1و ν 3) بر اساس جدول GOST 25371-97 بر اساس تعیین می شوند ν 40و ν 100 از این روغن. اگر روغن چسبناک تر باشد ( ν 100> 70 mm 2 / s)، سپس مقادیر موجود در فرمول با استفاده از فرمول های خاص ارائه شده در استاندارد تعیین می شود.
تعیین شاخص ویسکوزیته با استفاده از نوموگرام بسیار ساده تر است.
یک نوموگرام حتی راحت تر برای یافتن شاخص ویسکوزیته توسط G.V. Vinogradov ایجاد شد. تعیین IV به اتصال مقادیر ویسکوزیته شناخته شده در دو دما با خطوط مستقیم کاهش می یابد. نقطه تقاطع این خطوط مطابق با شاخص ویسکوزیته مورد نظر است.
شاخص ویسکوزیته یک مقدار پذیرفته شده است که در استانداردهای روغن در تمام کشورهای جهان گنجانده شده است. نقطه ضعف شاخص ویسکوزیته این است که رفتار روغن را فقط در محدوده دمایی 37.8 تا 98.8 درجه سانتیگراد مشخص می کند.
بسیاری از محققان اشاره کرده اند که چگالی و ویسکوزیته روغن های روان کننده تا حدی منعکس کننده ترکیب هیدروکربنی آنها است. یک شاخص مربوطه پیشنهاد شد که چگالی و ویسکوزیته روغن ها را به هم مرتبط می کند و ثابت ویسکوزیته جرم (VMC) نامیده می شود. ثابت ویسکوزیته جرم را می توان با استفاده از فرمول Yu.A. Pinkevich محاسبه کرد:
بسته به ترکیب شیمیایی روغن VMC، می تواند از 0.75 تا 0.90 باشد و هر چه VMC روغن بیشتر باشد، شاخص ویسکوزیته آن کمتر است.
در محدوده دمای پایین روغن های روان کنندهساختاری به دست می آورند که با استحکام تسلیم، پلاستیسیته، تیکسوتروپی یا ناهنجاری ویسکوزیته مشخصه سیستم های پراکنده مشخص می شود. نتایج تعیین ویسکوزیته چنین روغن هایی به اختلاط مکانیکی اولیه آنها و همچنین به سرعت جریان یا هر دو عامل به طور همزمان بستگی دارد. روغن های ساختاریافته مانند سایر سیستم های نفتی ساختاریافته از قانون جریان سیال نیوتنی پیروی نمی کنند که طبق آن تغییر ویسکوزیته فقط به دما بستگی دارد.
روغن با ساختار دست نخورده ویسکوزیته به طور قابل توجهی بالاتر از پس از تخریب آن است. اگر ویسکوزیته چنین روغنی را با تخریب ساختار کاهش دهید، در حالت آرام این ساختار بازسازی می شود و ویسکوزیته به مقدار اولیه خود باز می گردد. توانایی یک سیستم برای بازگرداندن خود به خود ساختار خود نامیده می شود تیکسوتروپی. با افزایش سرعت جریان یا به طور دقیق تر شیب سرعت (بخش منحنی 1) ساختار از بین می رود و در نتیجه ویسکوزیته ماده کاهش می یابد و به حداقل معینی می رسد. این حداقل ویسکوزیته با افزایش بعدی در گرادیان سرعت (بخش 2) تا زمانی که یک جریان آشفته ظاهر شود، در همان سطح باقی می‌ماند و پس از آن ویسکوزیته دوباره افزایش می‌یابد (بخش 3).
وابستگی ویسکوزیته به فشار
ویسکوزیته مایعات از جمله فرآورده های نفتی به فشار خارجی بستگی دارد. تغییر ویسکوزیته روغن با افزایش فشار از اهمیت عملی بالایی برخوردار است، زیرا فشارهای بالایی ممکن است در برخی واحدهای اصطکاک ایجاد شود.
وابستگی ویسکوزیته به فشار برای برخی روغن ها با منحنی ها نشان داده می شود؛ ویسکوزیته روغن ها با افزایش فشار به صورت سهموی تغییر می کند. تحت فشار آرمی توان آن را با فرمول بیان کرد:
در روغن‌های نفتی، ویسکوزیته هیدروکربن‌های پارافینی با افزایش فشار کمترین تغییر می‌کند و هیدروکربن‌های نفتنیک و آروماتیک کمی بیشتر تغییر می‌کنند. ویسکوزیته فرآورده های نفتی با ویسکوزیته بالا با افزایش فشار بیشتر از ویسکوزیته فرآورده های نفتی با ویسکوزیته پایین افزایش می یابد. هر چه دما بیشتر باشد، ویسکوزیته با افزایش فشار کمتر تغییر می کند.
در فشارهای مرتبه 500 - 1000 مگاپاسکال، ویسکوزیته روغن ها به قدری افزایش می یابد که خاصیت مایع را از دست می دهند و به جرم پلاستیک تبدیل می شوند.
برای تعیین ویسکوزیته فرآورده های نفتی در فشار بالا، D.E. Mapston فرمول را پیشنهاد کرد:
بر اساس این معادله، D.E. Mapston یک نوموگرام ایجاد کرد که برای مثال از مقادیر شناخته شده استفاده می کرد. ν 0 و آر، توسط یک خط مستقیم به هم متصل می شوند و قرائت در مقیاس سوم به دست می آید.
ویسکوزیته مخلوط ها
هنگام ترکیب روغن ها، اغلب لازم است که ویسکوزیته مخلوط ها تعیین شود. همانطور که آزمایش‌ها نشان داده‌اند، ویژگی‌های افزودنی فقط در مخلوط‌هایی از دو جزء که از نظر ویسکوزیته بسیار نزدیک هستند، ظاهر می‌شود. هنگامی که تفاوت زیادی در ویسکوزیته فرآورده های نفتی در حال مخلوط کردن وجود دارد، ویسکوزیته معمولا کمتر از مقدار محاسبه شده توسط قانون اختلاط است. ویسکوزیته مخلوط روغن را می توان تقریباً با جایگزینی ویسکوزیته اجزا با مقادیر متقابل آنها محاسبه کرد - تحرک (سیالیت) ψ cm:
برای تعیین ویسکوزیته مخلوط ها می توانید از نوموگرام های مختلف نیز استفاده کنید. اکثر برنامه های کاربردینوموگرام ASTM و ویسکوزیگرام مولینا-گورویچ را پیدا کرد. نوموگرام ASTM بر اساس فرمول Walther است. نوموگرام مولینا-گورویچ بر اساس ویسکوزیته‌های تجربی ترکیبی از روغن‌های A و B، که A دارای ویسکوزیته °ВУ 20 = 1.5، و B دارای ویسکوزیته °ВУ 20 = 60 است، گردآوری شده است. مخلوط در نسبت های مختلف از 0 تا 100٪ (حجم)، و ویسکوزیته مخلوط به صورت تجربی تعیین شد. نوموگرام مقادیر ویسکوزیته را در el نشان می دهد. واحدها و در میلی متر 2 بر ثانیه.
ویسکوزیته گازها و بخارات نفت
ویسکوزیته گازهای هیدروکربنی و بخارات نفت تابع قوانین متفاوتی نسبت به مایعات است. با افزایش دما، ویسکوزیته گازها افزایش می یابد. این الگو به طور رضایت بخشی با فرمول ساترلند توصیف شده است:
ویسکوزیته تعیین می کند مقاومت داخلینیروی مایع، که هدف آن جریان یافتن این مایع است. دو نوع ویسکوزیته وجود دارد - مطلق و سینماتیک. اولی معمولا در لوازم آرایشی، پزشکی و آشپزی استفاده می شود و دومی بیشتر در صنعت خودرو استفاده می شود.
ویسکوزیته مطلق و ویسکوزیته سینماتیکی
ویسکوزیته مطلقسیال که دینامیک نیز نامیده می شود، مقاومت در برابر نیرویی که باعث جریان آن می شود را اندازه گیری می کند. بدون توجه به خواص ماده اندازه گیری می شود. اصطحکاک جنبشیبرعکس، به چگالی ماده بستگی دارد. برای تعیین ویسکوزیته سینماتیکی، ویسکوزیته مطلق بر چگالی مایع تقسیم می شود.
ویسکوزیته سینماتیکی به دمای مایع بستگی دارد، بنابراین، علاوه بر خود ویسکوزیته، باید مشخص شود که مایع در چه دمایی چنین ویسکوزیته ای را به دست می آورد. ویسکوزیته روغن موتور معمولاً در دماهای 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) و 100 درجه سانتیگراد (212 درجه فارنهایت) اندازه گیری می شود. هنگام تعویض روغن در خودروها، مکانیک‌های خودرو اغلب از خاصیت روغن‌ها استفاده می‌کنند تا با افزایش دما، چسبناک‌تر شوند. مثلا برای حذف بیشترین مقدارروغن موتور، از قبل گرم می شود، در نتیجه روغن راحت تر و سریعتر خارج می شود.
سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی
ویسکوزیته بسته به نوع مایع متفاوت است. دو نوع وجود دارد - نیوتنی و سیالات غیر نیوتنی. سیالات نیوتنی آنهایی هستند که ویسکوزیته آنها بدون توجه به نیروی تغییر شکل آن تغییر می کند. تمام مایعات دیگر غیر نیوتنی هستند. آنها جالب هستند زیرا با آنها تغییر شکل داده اند در سرعت های مختلفبسته به تنش برشی، یعنی تغییر شکل با سرعت بالاتر یا برعکس، بسته به ماده و نیرویی که به مایع فشار می آورد، رخ می دهد. ویسکوزیته نیز به این تغییر شکل بستگی دارد.
سس کچاپ یک نمونه کلاسیک از مایعات غیر نیوتنی است. در حالی که در بطری است، تقریباً غیرممکن است که آن را با فشار کمی خارج کنید. اگر برعکس، نیروی زیادی اعمال کنیم، مثلاً بطری را به شدت تکان دهیم، سس کچاپ به راحتی از آن خارج می شود. بنابراین، ولتاژ زیاد سس کچاپ را سیال می کند، در حالی که ولتاژ کوچک تقریباً هیچ تأثیری بر سیالیت آن ندارد. این ویژگی فقط در مایعات غیر نیوتنی ذاتی است.
برعکس، سایر سیالات غیر نیوتنی با افزایش ولتاژ، چسبناک تر می شوند. نمونه ای از این مایع مخلوطی از نشاسته و آب است. یک فرد می تواند با آرامش از میان استخری پر از آن بدود، اما اگر متوقف شود شروع به غرق شدن می کند. این به این دلیل است که در حالت اول نیروی وارد بر سیال بسیار بیشتر از حالت دوم است. سیالات غیر نیوتنی با خواص دیگر وجود دارد - به عنوان مثال، ویسکوزیته در آنها نه تنها بسته به مقدار کل تنش، بلکه به زمانی که در طی آن نیرو به سیال اعمال می شود، تغییر می کند. به عنوان مثال، اگر تنش کلی ناشی از یک نیروی بزرگتر باشد و برای مدت کوتاهی به بدن وارد شود، به جای اینکه در مدت زمان طولانی‌تری با نیروی کمتر توزیع شود، در این صورت مایعی مانند عسل، چسبناک‌تر می‌شود. یعنی اگر عسل را به شدت هم بزنید، در مقایسه با هم زدن با نیروی کمتر اما برای مدت طولانی تر، لزجش کمتر می شود.
ویسکوزیته و روانکاری در تکنولوژی
ویسکوزیته - دارایی مهممایعاتی که در زندگی روزمره استفاده می شود. علمی که جریان مایعات را مطالعه می کند رئولوژی نامیده می شود و به تعدادی از موضوعات مرتبط با این پدیده از جمله ویسکوزیته می پردازد، زیرا ویسکوزیته مستقیماً بر جریان مواد مختلف تأثیر می گذارد. رئولوژی معمولاً سیالات نیوتنی و غیرنیوتنی را مطالعه می کند.
نشانگر ویسکوزیته روغن موتور
تولید روغن ماشینی با رعایت دقیق قوانین و دستور العمل ها انجام می شود، به طوری که ویسکوزیته این روغن دقیقاً همان چیزی است که در یک موقعیت خاص مورد نیاز است. قبل از فروش، تولیدکنندگان کیفیت روغن را کنترل می کنند و مکانیک ها در نمایندگی های خودرو قبل از ریختن آن در موتور، ویسکوزیته آن را بررسی می کنند. در هر دو مورد، اندازه گیری ها متفاوت است. هنگام تولید روغن، معمولاً ویسکوزیته سینماتیکی آن اندازه گیری می شود، در حالی که مکانیک، برعکس، ویسکوزیته مطلق را اندازه گیری می کند و سپس آن را به ویسکوزیته سینماتیک تبدیل می کند. در این مورد استفاده می کنند دستگاه های مختلفبرای اندازه گیری مهم است که تفاوت بین این اندازه‌ها را بدانیم و ویسکوزیته سینماتیکی را با ویسکوزیته مطلق اشتباه نگیریم، زیرا آنها یکسان نیستند.
برای به دست آوردن اندازه گیری های دقیق تر، تولید کنندگان روغن های ماشینیترجیح می دهند از ویسکوزیته سینماتیک استفاده کنند. ویسکوزیته سنج های سینماتیکی نیز بسیار ارزان تر از ویسکوزیته متر مطلق هستند.
برای خودروها، بسیار مهم است که ویسکوزیته روغن موتور مطابق با استاندارد باشد. برای ماندگاری هر چه بیشتر قطعات خودرو باید اصطکاک را تا حد امکان کاهش داد. برای انجام این کار، آنها را با یک لایه ضخیم روغن موتور می پوشانند. روغن باید به اندازه ای چسبناک باشد که تا زمانی که ممکن است روی سطوح مالشی باقی بماند. از طرف دیگر، باید به اندازه کافی مایع باشد تا از مسیرهای روغن بدون کاهش محسوس در سرعت جریان عبور کند. هوای سرد. یعنی حتی با دمای پایینروغن نباید خیلی چسبناک باقی بماند. علاوه بر این، اگر روغن بیش از حد چسبناک باشد، اصطکاک بین قطعات متحرک زیاد می شود که منجر به افزایش مصرف سوخت می شود.
روغن موتور مخلوطی از روغن ها و مواد افزودنی مختلف مانند ضد کف و مواد افزودنی شوینده. بنابراین، دانستن ویسکوزیته خود روغن کافی نیست. همچنین باید ویسکوزیته نهایی محصول را دانست و در صورت عدم رعایت استانداردهای پذیرفته شده آن را تغییر داد.
تعویض روغن
با استفاده، درصد مواد افزودنی روغن موتور کاهش می یابد و خود روغن کثیف می شود. هنگامی که آلودگی بیش از حد زیاد باشد و مواد افزودنی به آن سوخته شود، روغن غیرقابل استفاده می شود و باید مرتباً تعویض شود. اگر این کار انجام نشود، آلودگی ممکن است مسدود شود کانال های نفت. ویسکوزیته روغن تغییر می کند و استانداردها را برآورده نمی کند و باعث ایجاد مشکلات مختلفی مانند گرفتگی مسیرهای روغن می شود. برخی از تعمیرگاه ها و تولیدکنندگان روغن توصیه می کنند روغن را هر 5 000 کیلومتر (3 000 مایل) تعویض کنید، اما خودروسازان و برخی از مکانیک های خودرو می گویند که تعویض روغن بعد از هر 8 000 تا 24 000 کیلومتر (5 000 تا 15 000 مایل اگر ماشین خوب است) کافی است. شرایط و در شرایط خوب وضعیت خوب. تعویض هر 5 000 کیلومتر برای موتورهای قدیمی مناسب است و در حال حاضر توصیه هایی در این زمینه تعویض مکررروغن ها - یک ترفند تبلیغاتی که علاقه مندان به خودرو را مجبور به خرید می کند روغن بیشترو از خدمات استفاده کنید مراکز خدماتیبیشتر از آنچه واقعاً لازم است.
با بهبود طراحی موتور، مسافتی که وسیله نقلیه می تواند بدون تعویض روغن طی کند نیز افزایش می یابد. بنابراین، برای تصمیم گیری در مورد زمانی که ماشین خود را با روغن جدید پر کنید، اطلاعات موجود در دستورالعمل های عملیاتی یا وب سایت سازنده خودرو را دنبال کنید. در برخی وسیله نقلیههمچنین سنسورهایی نصب شده است که وضعیت روغن را نظارت می کنند - استفاده از آنها نیز راحت است.
نحوه انتخاب روغن موتور مناسب
برای اینکه در انتخاب ویسکوزیته اشتباه نکنید، هنگام انتخاب روغن باید در نظر بگیرید که چه آب و هوایی و برای چه شرایطی در نظر گرفته شده است. برخی از روغن ها برای کار در شرایط سرد یا گرم طراحی شده اند و برخی در هر آب و هوایی خوب هستند. روغن ها نیز به مصنوعی، معدنی و مخلوط تقسیم می شوند. دومی از مخلوطی از اجزای معدنی و مصنوعی تشکیل شده است. بیشترین روغن های گران قیمت- مصنوعی، و ارزان ترین آنها معدنی هستند، زیرا تولید آنها ارزان تر است. روغن‌های مصنوعی به دلیل ماندگاری طولانی‌تری دارند و ویسکوزیته آنها در محدوده دمایی گسترده‌ای بدون تغییر باقی می‌مانند، به طور فزاینده‌ای محبوب می‌شوند. خرید مصنوعی روغن موتور، مهم است که بررسی کنید که آیا فیلتر شما به اندازه روغن دوام می آورد یا خیر.
تغییرات در ویسکوزیته روغن موتور به دلیل تغییرات دما در آن رخ می دهد روغن های مختلفمتفاوت است و این وابستگی با شاخص ویسکوزیته که معمولاً روی بسته بندی نشان داده می شود بیان می شود. شاخصی برابر با صفر برای روغن هایی است که ویسکوزیته آنها بیشتر به دما بستگی دارد. هرچه ویسکوزیته کمتر به دما بستگی داشته باشد، بهتر است، به همین دلیل است که رانندگان روغن هایی با روغن را ترجیح می دهند شاخص بالاویسکوزیته، به ویژه در آب و هوای سرد که اختلاف دمای موتور گرم و هوای سرد بسیار زیاد است. بر این لحظهشاخص ویسکوزیته روغن های مصنوعیبالاتر از مواد معدنی روغن های مخلوطدر وسط هستند.
برای اینکه ویسکوزیته روغن برای مدت طولانی تری بدون تغییر بماند، یعنی برای افزایش شاخص ویسکوزیته، اغلب مواد افزودنی مختلفی به روغن اضافه می کنند. اغلب این افزودنی ها قبل از دوره توصیه شده تعویض روغن می سوزند، به این معنی که روغن کمتر قابل استفاده می شود. رانندگانی که از روغن‌هایی با چنین افزودنی‌هایی استفاده می‌کنند، مجبور هستند یا به طور مرتب بررسی کنند که آیا غلظت این مواد افزودنی در روغن کافی است یا روغن را به طور مکرر تعویض کنند، یا به روغن با کیفیت کاهش یافته رضایت داشته باشند. یعنی روغن با شاخص ویسکوزیته بالا نه تنها گران است، بلکه نیاز به نظارت مداوم دارد.
روغن برای سایر وسایل نقلیه و مکانیزم ها
الزامات ویسکوزیته روغن برای سایر وسایل نقلیه اغلب با موارد مورد نیاز مطابقت دارد روغن های خودرو، اما گاهی اوقات آنها متفاوت هستند. به عنوان مثال، الزامات روغن مورد استفاده برای زنجیر دوچرخه متفاوت است. صاحبان دوچرخه معمولاً باید بین روغن غیر چسبناکی که به راحتی روی زنجیر مالیده می شود، مانند اسپری آئروسل، و روغن چسبناکی که به خوبی و برای مدت طولانی به زنجیر می چسبد، یکی را انتخاب کنند. روغن چسبناک به طور موثری اصطکاک را کاهش می دهد و زنجیر را در هنگام باران شسته نمی شود، اما به سرعت کثیف می شود زیرا گرد و غبار، علف خشک و سایر کثیفی ها وارد زنجیره باز می شوند. در مورد روغن نازک چنین مشکلی وجود ندارد، اما باید اغلب دوباره استفاده شود و دوچرخه سواران بی توجه یا بی تجربه گاهی اوقات این را نمی دانند و به زنجیر و چرخ دنده ها آسیب می رسانند.
اندازه گیری ویسکوزیته
برای اندازه گیری ویسکوزیته از دستگاه هایی به نام رئومتر یا ویسکومتر استفاده می شود. اولی برای مایعاتی استفاده می شود که ویسکوزیته آنها بسته به شرایط محیطی تغییر می کند، در حالی که دومی با هر مایعی کار می کند. برخی از رئومترها از یک استوانه تشکیل شده اند که در داخل استوانه دیگری می چرخد. آنها نیروی چرخش سیال در سیلندر بیرونی را اندازه می گیرند سیلندر داخلی. در رئومترهای دیگر، مایع را روی صفحه می ریزند، استوانه ای در آن قرار می دهند و نیرویی که مایع به سیلندر وارد می کند اندازه گیری می شود. انواع دیگری از رئومترها وجود دارد، اما اصل عملکرد آنها مشابه است - آنها نیرویی را که مایع روی عنصر متحرک این دستگاه اعمال می کند، اندازه گیری می کند.
ویسکومتر مقاومت سیالی را که در داخل حرکت می کند اندازه گیری می کند ابزار اندازه گیری. برای انجام این کار، مایع از طریق یک لوله نازک (مویرگی) رانده می شود و مقاومت مایع در برابر حرکت در لوله اندازه گیری می شود. این مقاومت را می توان با اندازه گیری زمان لازم برای حرکت مایع در یک فاصله معین در لوله پیدا کرد. زمان با استفاده از محاسبات یا جداول ارائه شده در اسناد برای هر دستگاه به ویسکوزیته تبدیل می شود.
ویسکوزیته مایعات
پویا ویسکوزیته، یا ضریب ویسکوزیته دینامیکی ƞ (نیوتنی)، با فرمول تعیین می شود:
η = r / (dv/dr)،
که r نیروی مقاومت چسبناک (در واحد سطح) بین دو لایه مجاور مایع است که در امتداد سطح آنها هدایت می شود و dv/dr گرادیان آنها است. سرعت نسبی، در جهت عمود بر جهت حرکت گرفته شده است. بعد ویسکوزیته دینامیکی ML -1 T -1 است، واحد آن در سیستم CGS پویز (pz) = 1g/cm*sec=1din*sec/cm2 =100 سانتی پویز (cps) است.
حرکتی ویسکوزیتهبا نسبت ویسکوزیته دینامیکی ƞ به چگالی مایع p تعیین می شود. بعد ویسکوزیته سینماتیکی L 2 T -1 است، واحد آن در سیستم CGS استوکس (st) = 1 cm 2 /sec = 100 سانتی استوک (cst) است.
سیالیت φ متقابل ویسکوزیته دینامیکی است. دومی برای مایعات با کاهش دما تقریباً طبق قانون φ = A + B / T کاهش می یابد که در آن A و B ثابت های مشخصه هستند و T نشان دهنده دمای مطلق است. مقادیر A و B برای مقدار زیادمایعات توسط Barrer داده شد.
جدول ویسکوزیته آب
داده‌های بینگهام و جکسون، با استاندارد ملی در ایالات متحده آمریکا و بریتانیا در 1 ژوئیه 1953، ƞ در 20 0 C = 1.0019 سانتیپویز تأیید شد.
|
دما، 0 درجه سانتیگراد |
دما، 0 درجه سانتیگراد |
||
جدول ویسکوزیته مایعات مختلف Ƞ, spz
|
مایع |
|||||||||
|
بروموبنزن |
|||||||||
|
اسید فرمیک |
|||||||||
|
اسید سولفوریک |
|||||||||
|
استیک اسید |
|||||||||
|
روغن کرچک |
|||||||||
|
روغن پروانسال |
|||||||||
|
دی سولفید کربن |
|||||||||
|
متیل الکل |
|||||||||
|
اتانول |
|||||||||
|
دی اکسید کربن (مایع) |
|||||||||
|
تتراکلرید کربن |
|||||||||
|
کلروفرم |
|||||||||
|
اتیل استات |
|||||||||
|
اتیل فرمت |
|||||||||
|
اتیل اتر |
ویسکوزیته نسبی برخی از محلول های آبی (جدول)
غلظت محلول ها نرمال فرض می شود که حاوی یک گرم معادل یک ماده محلول در 1 لیتر است. ویسکوزیتهدر رابطه با ویسکوزیته آب در همان دما داده می شود.
|
ماده |
دما، درجه سانتی گراد |
ویسکوزیته نسبی |
ماده |
دما، درجه سانتی گراد |
ویسکوزیته نسبی |
|
کلرید کلسیم |
|||||
|
کلرید آمونیوم |
اسید سولفوریک |
||||
|
یدید پتاسیم |
اسید هیدروکلریک |
||||
|
کلرید پتاسیم |
سود سوزآور |
جدول ویسکوزیته محلول های آبی گلیسیرین
|
وزن مخصوص 25°/25°C |
درصد وزنی گلیسیرین |
|||
ویسکوزیته مایعات در فشارهای بالا از نظر بریگمن
جدول ویسکوزیته نسبی آب در فشارهای بالا
|
فشار kgf/cm 3 |
||||
جدول ویسکوزیته نسبی مایعات مختلف در فشارهای بالا
Ƞ=1 در 30 درجه سانتی گراد و فشار 1 kgf/cm2
|
مایع |
دما، درجه سانتیگراد |
فشار kgf/cm 2 |
|||
|
دی سولفید کربن |
|||||
|
متیل الکل |
|||||
|
اتانول |
|||||
|
اتیل اتر |
|||||
ویسکوزیته جامدات (VS)
جدول ویسکوزیته گازها و بخارات
پویا ویسکوزیته گازمعمولاً در micropoises (mpoise) بیان می شود. بر اساس تئوری جنبشی، ویسکوزیته گازها باید مستقل از فشار بوده و متناسب با جذر آن تغییر کند. دمای مطلق. نتیجه گیری اول به استثنای فشارهای بسیار کم و بسیار زیاد به طور کلی صحیح است. نتیجه دوم مستلزم برخی اصلاحات است. برای تغییر ƞ بسته به دمای مطلق T، فرمولی که اغلب استفاده می شود این است:
|
گاز یا بخار |
ثابت ساترلند، سی |
||||||||
|
اکسید نیتروژن |
|||||||||
|
اکسیژن |
|||||||||
|
بخار آب |
|||||||||
|
دی اکسید گوگرد |
|||||||||
|
اتانول |
|||||||||
|
دی اکسید کربن |
|||||||||
|
مونوکسید کربن |
|||||||||
|
کلروفرم |
|||||||||
جدول ویسکوزیته برخی از گازها در فشارهای بالا (μpz)
|
دما، 0 درجه سانتیگراد |
فشار در اتمسفرها |
|||||
|
دی اکسید کربن |
||||||
برای تعیین ویسکوزیته سینماتیک، ویسکومتر به گونه ای انتخاب می شود که زمان جریان محصول روغن حداقل 200 ثانیه باشد. سپس کاملاً شسته و خشک می شود. نمونه ای از محصول آزمایشی از طریق فیلتر کاغذی فیلتر می شود. محصولات چسبناک قبل از فیلتر کردن تا دمای 50 تا 100 درجه سانتیگراد گرم می شوند. در صورت وجود آب در محصول، آن را با سولفات سدیم یا نمک خوراکی درشت خشک می کنند و سپس فیلتر می کنند. دمای مورد نیاز در دستگاه ترموستاتیک تنظیم می شود. دقت حفظ دمای انتخاب شده از اهمیت بالایی برخوردار است، بنابراین دماسنج ترموستات باید به گونه ای نصب شود که مخزن آن تقریباً در سطح وسط مویرگ ویسکومتر با غوطه وری همزمان کل مقیاس باشد. در غیر این صورت، اصلاحی برای ستون بیرون زده جیوه با استفاده از فرمول ارائه می شود:
^T = Bh (T1 - T2)
- ب – ضریب انبساط حرارتی سیال کاردماسنج:
- برای یک دماسنج جیوه ای - 0.00016
- برای الکل - 0.001
- h - ارتفاع ستون بیرون زده سیال کار دماسنج، بیان شده در تقسیمات مقیاس دماسنج.
- T1 - دمای تنظیم شده در ترموستات، درجه سانتیگراد
- T2 - دمای هوای محیط نزدیک به وسط ستون بیرون زده، درجه سانتیگراد.
تعیین زمان انقضا چندین بار تکرار می شود. مطابق با GOST 33-82، تعداد اندازه گیری ها بسته به زمان انقضا تنظیم می شود: پنج اندازه گیری - با زمان انقضا از 200 تا 300 ثانیه. چهار - از 300 تا 600 ثانیه و سه - با زمان انقضا بیش از 600 ثانیه. هنگام انجام قرائت ها، باید اطمینان حاصل شود که دما ثابت است و حباب های هوا وجود ندارد.
برای محاسبه ویسکوزیته، مقدار میانگین حسابی زمان جریان را تعیین کنید. در این مورد، تنها قرائت هایی در نظر گرفته می شود که برای اندازه گیری های دقیق بیش از 0.3٪ و برای اندازه گیری های فنی ± 0.5٪ از میانگین حسابی تفاوت ندارند.
