影响粘度因素

哪些因素?

一种物质的流动行为取决于三个因素:

  • 该物质的内心 - 分子 - 结构。分子有联系的更紧密,更多的物质会抵抗变形,即少它会愿意流动。

  • 外部或外力作用在该变形,或使其流动的物质。两个外部压力的强度以及持续时间具有影响。只有牛顿流体独立于外力。外力可以具有擦拭或推动或撕裂的物质的形式; **简单的形式是引力,它拉的所有物质脚踏实地。在粘度测量中,外力数字作为剪切速率或剪切应力。

  • 环境条件。的温度和压力时,物质是由外力强调。

根据这些因素的物质流和开发不同类型的流。只有一种类型流的是适用于测试的物质的粘度。

 

流动条件 - 层流或紊流

为了测试流体的粘度,定义流条件是必不可少的。的流体具有开发层流。用层流,在假想薄层的物质移动,其中分子不从一层到另一层改变。流动有一个有序的结构。

在湍流,另一方面,没有可识别的结构或层可以观察到。分子自由移动。流体形式的涡流。
如果测试湍流条件下的流体,结果就会得到错误更高的粘度。(分子的湍流运动将被误解-这么说-较高的流动阻力通过测量仪器)。

实际的例子:一个剪切速度太高的测试物质可导致湍流。这意味着,如玻璃毛细管粘度计或转得太快的 旋转粘度计主轴速度过快运行时可引起湍流。

到达顶点

相比紊流层流

层流:在分子单独的图层移动| 湍流:没有可识别的结构或层

剪切率

剪切速率是在确定粘度(参考的一个重要参数的两板模型中指定的物质的流动行为),并且还。
的重要问题是,是否剪切速率的变化不会或不改变的流体的粘度。这个问题得出牛顿和非牛顿流体之间的界限。

理想的情况是粘稠或牛顿流体

如果流体的内部流动阻力是独立于外力的-即剪切速率-作用在流体,它是理想的粘滞。这种液体被命名为艾萨克·牛顿爵士,谁发现的粘度和作用在流体外力之间的数学关系后,牛顿流体。粘度功能是指绘制在剪切速率的粘度。牛顿液体的粘度函数是一条直线(曲线1)。典型的牛顿液体是水或色拉油。

非牛顿流体

如果一种物质是不理想的粘性,它的粘度随剪切速率变化。此类物质的表观粘度被指定。有,显示剪切变稀行为(曲线物质2)。其粘度降低剪切速率增加时。对于其它物质随着剪切速率的粘度增加-这被称为剪切增稠(曲线3)。

例如酸奶和淋浴凝胶显示剪切变稀行为,而淀粉解决方案显示剪切增稠行为。这只是两个潜在的流动行为的**基本的例子。了解更多有关如何剪切速率可以影响物质的流动行为世界流变。

 

粘度功能:1 ...牛顿液体|  2 ...剪切稀化物质|  3 ...剪切增稠物质

粘度函数(超过剪切速率动态粘度):
1 ...牛顿液体 
2 ...剪切稀化物质
3 ...剪切增稠物质

温度

流体的粘度在很大程度上取决于其温度。随着剪切速率,温度确实是决定性的影响。该温度越高,越低的物质的粘度。因此,降低温度导致粘度的增加。温度和粘度之间的关系是所有物质成反比。温度的变化始终牵动粘度 - 这取决于它到底有多少因温度变化影响的物质。对于某些流体的1℃的减少已经导致粘度增加了10%。

 

-1℃,温度=> +10粘度%

粘度受温度的影响:
-1℃,温度=> +10粘度%

压力

在大多数情况下,流体的粘度随压力增加而增加。相比于温度的影响,液体被施加的压力非常小的影响。其原因是,液体(非气体)是在低或中等压力几乎不可压缩的。对于大部分的液体,在压力为0.1**30兆帕一个相当大的变化导致关于粘度约1 K(1℃)的温度变化相同的变化。

即使对于大多数低分子液体为0.1**200兆帕的粘度增加的巨大压力差相当于一个因子3只7。然而,对于具有高粘度矿物油这个因素可高达20000对于合成油,该压力变化甚**可以导致由多达800万的因子的粘度增加。例如,在嵌齿轮或齿轮润滑剂可提交为1GPa和更高的压力。为了更好地理解,参考转换式为压力单位:1巴= 0.1兆帕= 10 5帕= 10 5牛顿/米2

对于大多数液体,粘度随着压力增加,因为自由体积的内部结构的量由于压缩而减小。因此,分子可少自由移动和内部摩擦力增加。其结果是增加了流动阻力。

水的压力下流动行为

该水具有在+ 4℃下其**大密度异常是众所周知的。这样的异常,也可以为水在压力下的流动行为观察。对于温度> + 32°C,水行为与其他液体。其粘度随压力增加而增加。低于+ 32℃,并在高达20MPa的压力下,水的粘度随压力降低。其原因是,氢桥的三维网络的结构被破坏。这个网络是而不是其他低分子量液体结构更强。


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