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影響粘度因素

哪些因素?

一種物質的流動行為取決于三個因素:

  • 該物質的內心 - 分子 - 結構。分子有聯系的更緊密,更多的物質會抵抗變形,即少它會愿意流動。

  • 外部或外力作用在該變形,或使其流動的物質。兩個外部壓力的強度以及持續時間具有影響。只有牛頓流體獨立于外力。外力可以具有擦拭或推動或撕裂的物質的形式; **簡單的形式是引力,它拉的所有物質腳踏實地。在粘度測量中,外力數字作為剪切速率或剪切應力。

  • 環境條件。的溫度和壓力時,物質是由外力強調。

根據這些因素的物質流和開發不同類型的流。只有一種類型流的是適用于測試的物質的粘度。

 

流動條件 - 層流或紊流

為了測試流體的粘度,定義流條件是必不可少的。的流體具有開發層流。用層流,在假想薄層的物質移動,其中分子不從一層到另一層改變。流動有一個有序的結構。

在湍流,另一方面,沒有可識別的結構或層可以觀察到。分子自由移動。流體形式的渦流。
如果測試湍流條件下的流體,結果就會得到錯誤更高的粘度。(分子的湍流運動將被誤解-這么說-較高的流動阻力通過測量儀器)。

實際的例子:一個剪切速度太高的測試物質可導致湍流。這意味著,如玻璃毛細管粘度計或轉得太快的旋轉粘度計主軸速度過快運行時可引起湍流。

到達頂點

相比紊流層流

層流:在分子單獨的圖層移動| 湍流:沒有可識別的結構或層

剪切率

剪切速率是在確定粘度(參考的一個重要參數的兩板模型中指定的物質的流動行為),并且還。
的重要問題是,是否剪切速率的變化不會或不改變的流體的粘度。這個問題得出牛頓和非牛頓流體之間的界限。

理想的情況是粘稠或牛頓流體

如果流體的內部流動阻力是獨立于外力的-即剪切速率-作用在流體,它是理想的粘滯。這種液體被命名為艾薩克·牛頓爵士,誰發現的粘度和作用在流體外力之間的數學關系后,牛頓流體。粘度功能是指繪制在剪切速率的粘度。牛頓液體的粘度函數是一條直線(曲線1)。典型的牛頓液體是水或色拉油。

非牛頓流體

如果一種物質是不理想的粘性,它的粘度隨剪切速率變化。此類物質的表觀粘度被指定。有,顯示剪切變稀行為(曲線物質2)。其粘度降低剪切速率增加時。對于其它物質隨著剪切速率的粘度增加-這被稱為剪切增稠(曲線3)。

例如酸奶和淋浴凝膠顯示剪切變稀行為,而淀粉解決方案顯示剪切增稠行為。這只是兩個潛在的流動行為的**基本的例子。了解更多有關如何剪切速率可以影響物質的流動行為世界流變。

 

粘度功能:1 ...牛頓液體|  2 ...剪切稀化物質|  3 ...剪切增稠物質

粘度函數(超過剪切速率動態粘度):
1 ...牛頓液體 
2 ...剪切稀化物質
3 ...剪切增稠物質

溫度

流體的粘度在很大程度上取決于其溫度。隨著剪切速率,溫度確實是決定性的影響。該溫度越高,越低的物質的粘度。因此,降低溫度導致粘度的增加。溫度和粘度之間的關系是所有物質成反比。溫度的變化始終牽動粘度 - 這取決于它到底有多少因溫度變化影響的物質。對于某些流體的1℃的減少已經導致粘度增加了10%。

 

-1℃,溫度=> +10粘度%

粘度受溫度的影響:
-1℃,溫度=> +10粘度%

壓力

在大多數情況下,流體的粘度隨壓力增加而增加。相比于溫度的影響,液體被施加的壓力非常小的影響。其原因是,液體(非氣體)是在低或中等壓力幾乎不可壓縮的。對于大部分的液體,在壓力為0.1**30兆帕一個相當大的變化導致關于粘度約1 K(1℃)的溫度變化相同的變化。

即使對于大多數低分子液體為0.1**200兆帕的粘度增加的巨大壓力差相當于一個因子3只7。然而,對于具有高粘度礦物油這個因素可高達20000對于合成油,該壓力變化甚**可以導致由多達800萬的因子的粘度增加。例如,在嵌齒輪或齒輪潤滑劑可提交為1GPa和更高的壓力。為了更好地理解,參考轉換式為壓力單位:1巴= 0.1兆帕= 10 5帕= 10 5牛頓/米2

對于大多數液體,粘度隨著壓力增加,因為自由體積的內部結構的量由于壓縮而減小。因此,分子可少自由移動和內部摩擦力增加。其結果是增加了流動阻力。

水的壓力下流動行為

該水具有在+ 4℃下其**大密度異常是眾所周知的。這樣的異常,也可以為水在壓力下的流動行為觀察。對于溫度> + 32°C,水行為與其他液體。其粘度隨壓力增加而增加。低于+ 32℃,并在高達20MPa的壓力下,水的粘度隨壓力降低。其原因是,氫橋的三維網絡的結構被破壞。這個網絡是而不是其他低分子量液體結構更強。


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