Вискозитетът е основно свойство на течностите, което описва тяхната устойчивост на потока. Разбирането на разликата между абсолютния вискозитет и кинематичния вискозитет е от решаващо значение за различните индустрии, включително петрола, химическата и хранителната преработка. Като водещ доставчик на вискоскомер, често срещаме въпроси относно тези два вида вискозитет. В тази публикация в блога ще се задълбочим в детайлите на абсолютния вискозитет и кинематичния вискозитет, ще проучим как се измерват с помощта на вискоскомер и ще подчертаем техните ключови разлики.
Какво е абсолютен вискозитет?
Абсолютният вискозитет, известен още като динамичен вискозитет, е мярка за вътрешната устойчивост на течността към потока. Той количествено определя силата, необходима за преместване на един слой течност спрямо друг при дадена скорост. Si единицата на абсолютен вискозитет е паскал-секунда (PA · s), въпреки че Centipoise (CP) обикновено се използва в практически приложения. Единият pa · s е равен на 1000 cp.
Концепцията за абсолютен вискозитет може да бъде илюстрирана с помощта на закона за вискозитет на Нютон, който гласи, че напрежението на срязване (τ) между съседни слоеве на течност е пряко пропорционално на градиента на скоростта (DU/DY) между тези слоеве. Математически, тя може да бъде изразена като:
τ = µ * (вие/dy)
където μ е абсолютният вискозитет на течността. Това уравнение показва, че колкото по -голям е абсолютният вискозитет, толкова по -голямо е напрежението на срязване, необходимо за поддържане на даден градиент на скоростта.
Какво е кинематичен вискозитет?
Кинематичният вискозитет се определя като съотношението на абсолютен вискозитет (μ) към плътността (ρ) на течността. Това е мярка за устойчивостта на течността към потока под въздействието на гравитацията. Si единицата на кинематичен вискозитет е квадратът на метър в секунда (m²/s), но по -често използваният блок е Centistoke (CST). Един m²/s е равен на 1 000 000 cst.
Връзката между кинематичния вискозитет (ν), абсолютният вискозитет (μ) и плътността (ρ) се дава от следното уравнение:
n = m / r
Кинематичният вискозитет предоставя информация за това колко лесно може да тече течността под собственото си тегло. Той е особено полезен в приложения, където гравитацията играе значителна роля, например в потока на течности през тръби или в смазването на машините.
Измерване на абсолютен и кинематичен вискозитет с вискоскомер
Вискометри са инструменти, използвани за измерване на вискозитета на течностите. Налични са няколко вида вискози, всеки от които се основава на различни принципи на работа. Някои общи видове включват въртящи се вискози, капилярни вискозии и вискометри за падащи топки.
Измерване на абсолютен вискозитет
Ротационните вискозии обикновено се използват за измерване на абсолютен вискозитет. Тези вискометри работят, като въртят шпиндела или BOB в течността и измерват въртящия момент, необходим за поддържане на постоянна скорост на въртене. След това абсолютният вискозитет на течността се изчислява въз основа на измерения въртящ момент и геометрията на шпиндела или Боб.
Капилярните вискозитри също могат да се използват за измерване на абсолютен вискозитет. При капилярен вискоскомер течността е принудена да тече през тясна капилярна тръба под известно налягане. Измерва се времето, необходимо за течността през определена дължина на тръбата и абсолютният вискозитет се изчислява с помощта на закона на Poiseuille.
Измерване на кинематичен вискозитет
Капилярните вискозии са най -широко използваните инструменти за измерване на кинематичен вискозитет. Принципът зад капилярните вискози се основава на факта, че потокът на течност през капилярна тръба се управлява от баланса между гравитационната сила и вискозната сила.
При типичен капилярен вискокомер течността се поставя във вертикална капилярна тръба и се измерва времето, необходимо за течността между две маркирани точки. След това кинематичният вискозитет на течността се изчислява, като се използва следното уравнение:
n = c * t
Когато ν е кинематичният вискозитет, С е постоянната вискоскомерно (което зависи от геометрията на капилярната тръба) и Т е времето на потока.
Основни разлики между абсолютния и кинематичен вискозитет
Физическо значение
Основната разлика между абсолютния и кинематичния вискозитет се крие във физическото им значение. Абсолютният вискозитет измерва вътрешното съпротивление на течността към потока, докато кинематичният вискозитет отчита плътността на течността и измерва неговата устойчивост към потока под въздействието на гравитацията.
Единици за измерване
Абсолютният вискозитет се измерва в единици от паскал-секунда (PA · s) или Centipoise (CP), докато кинематичният вискозитет се измерва в единици с квадратен метър в секунда (m²/s) или Centistoke (CST).
Приложения
Абсолютният вискозитет е по -подходящ в приложенията, при които вътрешното триене на течността е основната грижа, като например в състава на смазочни материали, бои и лепила. Кинематичният вискозитет, от друга страна, обикновено се използва в приложения, при които потокът на течността под гравитация е важен, като например в нефтената индустрия за измерване на вискозитета на суровите масла и рафинираните продукти.
Нашите продукти за вискоз
Като доставчик на вискоскомер, ние предлагаме широк спектър от вискозитри за измерване както на абсолютен, така и на кинематичен вискозитет. Нашето продуктово портфолио включваПолуавтоматичен кинематичен вискоскомер,Интелигентен кинематичен вискоскомериEngler Viscometer.
Нашите полуавтоматични кинематични вискозитри са предназначени за лесно и точно измерване на кинематичен вискозитет. Те разполагат с автоматични функции за контрол на температурата и времето, което ги прави подходящи за използване в лаборатории и индустриални настройки.
Интелигентните кинематични вискозитори предлагат разширени функции като цифров дисплей, автоматично изчисляване на вискозитета и съхранение на данни. Тези вискометри са идеални за приложения с висока точност и изследователски лаборатории.
Вискокометърът Engler е традиционен тип вискомеметър, който обикновено се използва в петролната индустрия. Той измерва вискозитета на течност спрямо вискозитета на водата при определена температура.
Заключение
В заключение, абсолютният вискозитет и кинематичният вискозитет са две важни свойства на течностите, които предоставят ценна информация за тяхното поведение на потока. Абсолютният вискозитет измерва вътрешното съпротивление на течността към потока, докато кинематичният вискозитет отчита плътността на течността и измерва неговата устойчивост към потока под въздействието на гравитацията.
Вискометри са основни инструменти за измерване както на абсолютен, така и кинематичен вискозитет. Разбирайки разликите между тези два типа вискозитет и избора на подходящия вискоскомер за вашето приложение, можете да осигурите точни и надеждни измервания на вискозитета.
Ако се нуждаете от вискоскомер за вашата индустрия или изследователски нужди, ви каним да се свържете с нас за повече информация. Екипът ни от експерти ще се радва да ви помогне да изберете правилния вискоскомер за вашите специфични изисквания и да ви преведе през процеса на възлагане на поръчки.
ЛИТЕРАТУРА
- ASTM D445 - Стандартен метод за изпитване за кинематичен вискозитет на прозрачни и непрозрачни течности (и изчисляване на динамичния вискозитет)
- ASTM D2196 - Стандартни методи за изпитване за реологични свойства на не -нютонови материали чрез въртящ се вискокомер
- Barnes, Ha, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Въведение в реологията. Elsevier Science Publishers.
