流体的粘度

流体的粘性

流体的粘性： 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质。 粘度：度量流体粘性的大小。

同一流体的粘度随流体的温度和压力而变化。通常温度上升，液体的粘度下降，而气体的粘度上升。流体的粘度只有在很高压力下才需要进行压力校正，而气体粘度与压力，温度关系密切。

1 动力粘度

dh du

τ

η=

(公式1.0)

其中η—流体的动力粘度， Pa. S:

τ—单位面积上的内摩擦力， Pa.

dh du

---速度梯度 l/s

u----流体的流速 m/s

h---两流体层间距离 m

动力粘度的单位是Pa. S ( 帕斯卡. 秒)， 是国际单位制（S. I ）的导出单位，是法定单位。 以前常用的单位是P （泊），cP (厘泊), μP (微泊)为CGS 单位制。 1Pa.s =10 P 1 cp =1 mP. S.

公式1.0为牛顿内摩擦定律的表达式，凡粘性服从该公式的流体为牛顿流体。 否则为非牛顿流体。全部的气体、气

体均匀混合物、大多数液体及含有少量球形微粒的液体都为牛顿流体。非牛顿流体种类繁多，如高分子的溶液、钻井用泥浆、油漆、纸浆液、有机胶体、血浆、低温下的原油、汽油中的高聚合物等。

2 运动粘度

流体的动力粘度与其密度的比值称为运动粘度。

ρηυ=

υ—运动粘度 m 2/s

单位 m 2

/s 为国际单位制度（SI ），以前常用的单位为斯托克斯(St)、厘斯(cSt) 等单位。

1m 2/s ==104St

3 恩氏粘度

用200ml 的液体流过恩格勒粘度计所需要的时间t 与温度为293K 的同体积的蒸馏水流过同一仪器所需的时间t0的比值为恩氏粘度。 0t t E =

E=135*103υ

4 雷诺数 雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性之比的无量量纲。如果雷诺数小，粘性力占主要地位，反之，雷诺数大，惯性力是主要的，粘性对流动的影响只有在附面层内或速度梯度比

较大的区域的才是主要的。

5 气穴

在流动的液体中形成一些充满蒸汽和气体的气穴的原因是因为：在液体中因流动使压力P下降到低于该温度下的蒸汽压力Pv，蒸汽突然形成，由于从液态到气态的转化工程中体积突然增大，压力又重新上升，蒸汽凝结并把气穴填满，以后气穴崩溃，瓦解发出猛烈的噪声，并使流体流动失常，流量计出现错误指示，有时还损坏检测件，产生气蚀。

涡街流量计在测量液体流量时，流量上限受气蚀现象的限制。

液体黏度的测定-实验报告

物理实验报告 液体黏度的测定 各种实际液体都具有不同程度的黏滞性。当液体流动时，平行于流动方向的各层流体之间，其速度都不相同，即各层间存在着滑动，于是在层与层之间就有摩擦力产生。这一摩擦力称为“黏滞力”。它的方向在接触面内，与流动方向相反，其大小与接触面面积的大小及速度梯度成正比，比例系数称为“黏度”（又称黏滞系数，viscosity ）。它表征液体黏滞性的强弱，液体黏度与温度有很大关系，测量时必须给出其对应的温度。在生产上和科学技术上，凡是涉及流体的场合，譬如飞行器的飞行、液体的管道输送、机械的润滑以及金属的熔铸、焊接等，无不需要考虑黏度问题。 测量液体黏度的方法很多，通常有：①管流法。让待测液体以一定的流量流过已知管径的管道，再测出在一定长度的管道上的压降，算出黏度。②落球法。用已知直径的小球从液体中落下，通过下落速度的测量，算出黏度。③旋转法。将待测液体放入两个不同直径的同心圆筒中间，一圆筒固定，另一圆筒以已知角速度转动，通过所需力矩的测量，算出黏度。④奥氏黏度计法。已知容积的液体，由已知管径的短管中自由流出，通过测量全部液体流出的时间，算出黏度。本实验基于教学的考虑，所采用的是奥氏黏度计法。 实验一 落球法测量液体黏度 一、【实验目的】 1、了解有关液体黏滞性的知识，学习用落球法测定液体的黏度； 2、掌握读数显微镜的使用方法。 二、【实验原理】 将液体放在两玻璃板之间，下板固定，而对上板施以一水平方向的恒力，使之以速度v 匀速移动。黏着在上板的一层液体以速度v 移动；黏着于下板的一层液体则静止不动。液体自上而下，由于层与层之间存在摩擦力的作用，速度快的带动速度慢的，因此各层分别以由大到小的不同速度流动。它们的速度与它们与下板的距离成正比，越接近上板速度越大。这种液体流层间的摩擦力称为“黏滞力”（viscosity force ）。设两板间的距离为x ，板的面积为S 。因为没有加速度，板间液体的黏滞力等于外作用力，设为f 。由实验可知，黏滞力f 与面积S 及速度v 成正比，而与距离x 成反比，即 x v S f η= （2-5-1） 式中，比例系数η即为“黏度”。η的单位是“帕斯卡·秒”（Pa ·s ）或k g ·m -1·s -1。

流体粘度测定

流体粘度的测定 一、实验目的 液体的粘度表示它的流动性的大小，粘度大则流动性小，反之亦然。液体的粘度随着温度的升高而降低，通过实验，要求了解液体恩格拉(Engler)粘度的工业测定方法和温度对粘度的影响。 二、实验原理 粘度是表示流体质点之间摩擦力大小的一个物理指标，粘度大即摩擦力大，流动性小。 根据牛顿粘度定律： dn du A F μ= 式中：F ——内摩擦力，N ； μ——粘性系数(粘度)，Pa.s ； A ——面积，m ； du/dn —速度梯度,s -1。 当各值均采用C 、G 、S 制时，μ的单位为泊（poise ）。 测定粘度的方法很多。在工业上，多采用泄流法来测定流体的粘度。泄流法的内容是：在一定条件下，一定容量的液体经由锐孔流出所需要的时间,就表示该液体的粘度。 工业上用的粘度计也很多，如恩格拉(Engler)粘度计,赛波尔(Saybolt)粘度计,雷德乌德(Redwood)粘度计等。 恩氏粘度计测粘度的方法是：在实验的温度下测定200ml 试样油从小孔流出所需要的时间，该时间与20℃时200ml 蒸馏水流出所需要的时间相除，所得的商就是该试样油在实验温度下的粘度，即： E t =） 蒸馏水流出的时间（秒时）试样油流出的时间（秒时ml C ml C t 20020200 其单位为条件度，用oE 来表示。 一般地20℃的蒸馏水流出的时间为51±1秒，本实验不进行这项测定，对每台仪器，都已测量好（标准水值）并标明在粘度计外表面上。

三、实验设备 实验装置如下图所示 1.棒式温度计 2.温控仪探头 3.手动搅拌器 4.恩氏温度计 5.加热器 6.内锅盖 7.内锅 8.外锅 9.油面高度标志10.木栓11.流出管（锐孔） 12.支架13.粘度计接收瓶14.调整螺丝15温度控制仪 图1、恩氏粘度计 四、实验步骤 1、用木栓堵住内锅底部之小孔，注意必须严堵，但不能用力过度。 2、将试样油沿着玻璃棒缓慢注入到内锅中，注意不能产生气泡。 3、调节调整螺丝，使得油面高度标志（三个尖顶）的刚好露出试样油液面。 4、往外筒中加水。注意：水面应比油面高10毫米以上，把温控仪探头及棒式温度计固定在支架上，探头和温度计头部要插入水中。 5、盖上内锅盖，并插上恩氏温度计。 6、在流出口下面放置洁净、干燥的接收瓶。 7、用搅拌器搅拌外筒中的水，用温度计搅拌试样油。 8、当试样油的温度计基本稳定时，停止搅拌，并保持五分钟。 9、五分钟后，若试样油的温度没有变化，则迅速提起木栓，同时按动秒表。 10、当接收瓶中试样油正好达到刻度时，立即停止秒表，并将读数记入下表。 11、打开温控仪开关，分别先后把温控选择旋钮旋至40℃、50℃的位置上，重复实验步骤1、2、3、4、5、6、7、8、9、10。 本实验所需的试样油为20#机油，由于粘度较大，流动性小。为节约时间起见，我们只测定100ml试样油流出所需的时间。将该时间乘以一个系数即得200ml试样油在同一温度下流出的所需要的时间，该系数随着温度的变化而变化，20℃左右为2.3556，40℃左右为2.3348，50℃左右为2.3283。 五、实验报告

流体的粘度

R B Bird, W E Stewart, E N Lightfoot. Transport Phenomena (2ed edition). New York: John Wiley & Sons Inc., 2002 （中译本：传递现象，戴干策等译，化学工业出版社，2004） 分子相互作用势能 关于分子之间的相互作用势能，对非极性分子，有一个相当准确的经验式，即Lennard-Jones 势能 ??????? ???? ??-??? ??=6124)(r r r σσε? 其中σ为分子的特征直径，或称为碰撞直径，ε是特征能量，实际上是成对分子之间的最大吸引能。许多物质的参数σ和ε可以实验手册中查到，或用下式估算 c 77.0kT =ε，()31c c 81023.5p T ?=σ 其中的c T 和c p 分别是临界温度和临界压强。（原文是()3 1c c 44.2p T =σ，σ的单位是m 1010-，c p 的单位是atm ，P22）。 牛顿粘性定律与粘度的定义 y v x yx d d μτ-= 式中yx τ表示作用在垂直于y 方向的单位面积上x 方向的力。式中的比例系数μ是流体的特性，定义为粘度，单位是s Pa ?。通常用粘度除以流体的密度（单位体积的质量） ρ μν= 称为运动粘度，单位是-12s m ?。 广义牛顿粘性定律 作用在流体中任意一个表面上的力（应力）由两部分构成：一部分与热力学压强有关，另一部分与粘性力有关。无论流体静止或运动，压力都将存在，而且总是垂直于外表面。粘性力只在流体内部存在速度梯度时才存在，通常与表面有一定的角度。 ij ij ij p τδπ+= 式中i 和j 分别表示x 、y 和z 三个方向，ij π表示垂直于i 方向的单位面积上j 方向的力，或者说在正i 方向的j 方向的动量通量，ij δ是Kronecker Delta 函数，ii ii p τπ+=称为正应力，ij ij τπ=称为剪切应力。τ称为粘性应力张量，π称为分子应力张量。 ij z y x j i i j ij z v y v x v x v x v δκμμτ???? ????+??+????? ??-+???? ????+??-=3 2 []δv v v τ)(32)(???? ? ??-+?+?-=+κμμ 上两式分别表示广义牛顿粘性定律的分量式和张量式，ji ij ττ=，常数()κμ-3/2来自于约定。κ称为膨胀粘度，对理想单原子气体0=κ，对不可压缩液体0=??v ，κ亦消失。 （组合动量通量等于分子动量通量与对流动量通量的和：vv τδvv πρρ++=+p ） 粘度的性质 低密度气体的粘度随温度升高而增加，液体的粘度通常随温度的升高而下降。在气体中，

流量测量中常用的流体参数

流量测量中常用的流体参数 对工业管道流体流动规律的研究、流量测量计算以及仪表选型时，都要遇到一系列反映流体属性和流动状态的物理参数．这些参数，常用的有流体的密度、粘度、绝热指数(等熵指数)、体积压缩系数以及雷诺数、流速比(马赫数)等；这些物理参数都与温度．压力密切相关。流量测量的一次元件的设计以及二次仪表的校验，都是在一定的压力和温度条件下进行的。若实际工况超过设计规定的范围，即需作相应的修正。 一、流体的密度 流体的密度( )是流体的重要参数之一，它表示单位体积内流体的质量。在一般工业生产中，流体通常可视为均匀流体，流体的密度可由其质量和体积之商求出： ＝（1－2） 式中m——流体的质量，kg； V——质量为m的流体所占的体积，m3 密度的单位换算见表1—3。

各种流体的密度都随温度、压力改变而变化．在低压及常温下，压力变化对液体密度的影响很小，所以工程计算上往往可将液体视为不可压缩流体，即可不考虑压力变化的影响．但这只是一种近似计算。而气体，温度、压力变化对其密度的影响较大，所以表示气体密度时，必须严格说明其所处的压力、温度状况．工业测量中，有时还用“比容”这一参数。比容数是密度数的倒数，单位为m3／kg。 二、流体的粘度 流体的粘度是表示流体内摩擦力的一个参数。各种流体的粘度不同，表示流动时的阻力各异。粘度也是温度、压力的函数．一般说来，温度上升，液体的粘度就下降，气体的粘度则上升．在工程计算上液体的粘度，只需考虑温度对它的影响，仅在压力很高的情况下才需考虑压力的影响。水蒸气及气体的粘度与压力、温度的关系十分密切．表征流体的粘度，通常采用动力粘度( )和运动粘度(v)，有时也采用恩氏粘度(°E)．

流体的粘度

流体的粘性 流体的粘性： 流体本身阻滞其质点相对滑动的性质。 粘度：度量流体粘性的大小。 同一流体的粘度随流体的温度和压力而变化。通常温度上升，液体的粘度下降，而气体的粘度上升。流体的粘度只有在很高压力下才需要进行压力校正，而气体粘度与压力，温度关系密切。 1 动力粘度 dh du τ η= (公式1.0) 其中η—流体的动力粘度， Pa. S: τ—单位面积上的内摩擦力， Pa. dh du ---速度梯度 l/s u----流体的流速 m/s h---两流体层间距离 m 动力粘度的单位是Pa. S ( 帕斯卡. 秒)， 是国际单位制（S. I ）的导出单位，是法定单位。 以前常用的单位是P （泊），cP (厘泊), μP (微泊)为CGS 单位制。 1Pa.s =10 P 1 cp =1 mP. S. 公式1.0为牛顿内摩擦定律的表达式，凡粘性服从该公式的流体为牛顿流体。 否则为非牛顿流体。全部的气体、气

体均匀混合物、大多数液体及含有少量球形微粒的液体都为牛顿流体。非牛顿流体种类繁多，如高分子的溶液、钻井用泥浆、油漆、纸浆液、有机胶体、血浆、低温下的原油、汽油中的高聚合物等。 2 运动粘度 流体的动力粘度与其密度的比值称为运动粘度。 ρηυ= υ—运动粘度 m 2/s 单位 m 2 /s 为国际单位制度（SI ），以前常用的单位为斯托克斯(St)、厘斯(cSt) 等单位。 1m 2/s ==104St 3 恩氏粘度 用200ml 的液体流过恩格勒粘度计所需要的时间t 与温度为293K 的同体积的蒸馏水流过同一仪器所需的时间t0的比值为恩氏粘度。 0t t E = E=135*103υ 4 雷诺数 雷诺数是一个表征流体惯性力与粘性之比的无量量纲。如果雷诺数小，粘性力占主要地位，反之，雷诺数大，惯性力是主要的，粘性对流动的影响只有在附面层内或速度梯度比

粘度流体特性与流动特性

牛顿液体的流动特性与流体特性 流动特性 在涂料领域，以及生产液体或非固体材料的许多其他工业中，新兴快速发展的市场和需求已经导致新的创新产品的发展。 因此，这些产品目前很多都采用了复杂配方的原料和工艺生产，使品质越来越好。鉴于此，在需要考虑的许多重要材料特性当中，粘度的控制变得更加复杂。 为满足这一严格的生产要求和连续取得这样的高性能产品，在研发、生产和质量管理使用高度精确的测试技术是绝对必要的。所以，粘度检测的需求催生了粘度杯等产品的诞生，而由于粘度杯的价格相对于粘度计仪器便宜许多，所以许多粘度检测都使用粘度杯进行。 流体特性 在流变科学方面，粘度测量在理解材料的流动特性及其对一些外加应力的反应起了关键作用。参考基本的牛顿模型，当剪切力作用于一个流体时，流体发生变形，因此材料层根据与所加力有关的速度梯级发生移动。因此，粘度就是剪切力与剪切速度的关系，这取决于产品的性质。 符合牛顿力学性质与不符合牛顿力学性质的流体“牛顿”的产品的粘度，例如水和某些油，在给定的温度下是恒定的，不管是否施加了剪切力，而“不符合牛顿力学性质”的产品在施加的剪切力发生变化时由显示其粘度发生变化。 这一属性可在变形造成粘度降低的地方导致稀释效应，或相应地在粘度增加的地方厚度也增加。

因为某些产品是依靠剪切力的，当处理粘度测量时须考虑流体特性。SHEEN粘度杯是专门设计来检测此类流体的，而且经过不断改良，SHEEN粘度杯比一般国产粘度杯要精准耐用。 触变性和抗流变性实际上，大多数现代涂料系统或类似产品在某种程度上都显示与剪切作用有关的粘度下降，这一特性通常是期望具有的，例如当摇晃、应用或喷射这些材料的时候。 缺乏对这一特性的控制可引起不良的效应，例如性能不一致，平整度不良或下陷。 通常遇到的依靠剪切的流体包括假塑性，塑性或触变行为。 在改变剪切后一段时期，根据他们的最初溶胶凝胶外形，很多产品的结构性能把他们的粘度降低到不同的平衡值，并在剪切行为停止时，恢复到它们原先的值。当施加足够的力时，一些其他产品可超出它们的屈服值流动。 相反对于抗流变效应，该效应在剪切作用下显示粘度增加，这一性质偶尔应用于一些工艺程序中，例如磨碎，或分散。 本文来自南北潮仪器商城

常用粘度及单位换算

常用粘度及单位换算 Prepared on 24 November 2020

常用粘度及单位换算 液体在外力作用流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动时该两流体层间产生的摩擦阻力，称为粘滞力。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。 粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。粘度是流体的一种属性，不同流体的粘度数值不同。其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。 对液体而言，压强越大，温度越低，粘度越大；压强越小，温度越高，粘度越小。对气体而言，压强影响不大；温度越高，粘度越大，温度越低，粘度越小。同种流体的粘度显着地与温度有关，而与压强几乎无关。 粘度一般是动力粘度的简称，其单位是Pas或mPas。粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。此外，在高分子材料中还有比浓粘度，增比粘度，特性粘度，对数比浓粘度等等。 一、动力粘度 度量流体粘性大小的物理量。又称粘性系数、绝对粘度，记为μ。单位是帕斯卡.秒(Pas)。在流体中取两面积各为1m2、相距1m、

相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。定义公式如下： L=μv0/h v0—平板在其自身的平面内作平行于某一固定平壁运动时的速度； h—平板至固定平壁的距离。但此距离应足够小，使平板与固定平壁间的流体的流动是层流； L—平板运动过程中作用在平板单位面积上的流体摩擦力。 ASTM D445标准中规定用运动粘度来计算动力粘度，我国国家标准GB/T506-82为润滑油低温动力粘度测定法。该法使用于测定润滑油和深色石油产品的低温（0～-60℃）动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间（秒）。由试样在毛细管流过的时间与毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度，单位为。该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。 单位换算：=m2=10P（泊）=103cP＝1KcP 动力粘度的特征 对于牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比为常数，称为牛顿粘度；对于非牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比随剪切应力而变化，所得的粘度称在相应剪切应力下的“表观粘度”。高分子属于后一种情况。 粘度与温度、压力的关系： μ=μ。(t。/t).k

粘度与运动粘度

粘度与运动粘度 Viscosity and kinematic viscosity 流体具有粘性，所以当流体在管道内流动时，紧贴管壁的流体将被粘附于管壁上，而管中心的流体则以一定速度流动．所以，由于粘性力作用，管内各流体层将形成一定规律的速度分布． 根据牛顿的总结：在流体运动中，阻滞剪切变形的粘性力F与流体的速度梯度和接触面积成正比，并与流体的性质有关，其数学表达式为 F＝ A （1－15） 式中――流体垂直于速度方向的速度变化率； A――接触面积； ――表征流体粘性的比例系数，称为动力粘度或简称粘度，单位是：（N·s / m2）或(Pa．s)． 流体的动力粘度与密度的比值为运动粘度v，即 V＝（1－16） 运动粘度v的单位是m2／s简称斯． 温度对于流体粘度有较大影响，它对气体和液体的影响是不同的．对于气体，温度升高时气体分子运动加剧，由于气体的粘性切应力主要来自流层之间分子的动量交换，所以粘性增加；对于液体，由于温度升高时其内聚力减小，所以粘性减小． 从目前已经发表的资料来看，液体粘度与温度T之间的关系可写成如下形式： ＝A exp（）（1－17） 式中，A，B，C均为由流体性质确定的常数．在(20－80)℃温度范围内在粘度与温度的关系为 i＝0e－（t－t0）（1－18） 式中――t℃时的介质动力粘度； ――t℃时的介质动力粘度； —－介质粘温系数． 关于液体粘度的测量方法，在流体力学教材和有关的专门书籍中有介绍，这里就不再重复了．

气体的粘度大体上是随绝对温度的平方根成正比增加的．只要不是在很高的压力下，一般认为不随压力改变而变化．对于混合气体．其粘度可在已知各成分气体的摩尔百分比及各 哉扯鹊奶跫 拢 上率郊扑悖?/p> （1－19） 式中――i成分的气体粘度； Xi――i成分气体的摩尔百分比； Mi——i煞制 宓姆肿又柿浚 ?—2列出蒸馏水和某些气体的粘度．

粘度单位

流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘滞力。粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。 粘度一般是动力粘度的简称，其单位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度分为动力粘度、运动粘度、相对粘度，三者有区别，不能混淆。 粘度还可用涂—4或涂—1杯测定，其单位为秒(s)。 （动力）粘度符号是μ,单位是帕斯卡秒(Pa·s) 由下式定义：L=μ·μ0/h μ0——平板在其自身的平面内作平行于某一固定平壁运动时的速度 h——平板至固定平壁的距离。但此距离应足够小，使平板与固定平壁间的流体的流动是层流 L——平板运动过程中作用在平板单位面积上的流体摩擦力 运动粘度符号是v ,运动粘度是在工程计算中，物质的动力粘度与其密度之比，其单位为：(m2/s)。单位是二次方米每秒(m2/s) v=μ/p 粘度有动力粘度，其单位：帕斯卡秒(Pa·s)；在石油工业中还使用"恩氏粘度"，它不是上面介绍的粘度概念。而是流体在恩格拉粘度计中直接测定的读数。 ------------------- 粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。 1、动力粘度η在流体中取两面积各为1m2，相距1m，相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。单位Pa.s（帕.秒）。过去使用的动力粘度单位为泊或厘泊，泊（Poise）或厘泊为非法定计量单位。 1Pa.s=1N.s/m2=10P泊=10的3次方cp＝1Kcps ASTM D445标准中规定用运动粘度来计算动力粘度，即η=ρ.υ式中η-动力粘度，Pa.s期目标制ρ-密度，kg/m3 υ-运动粘度，m2/s 我国国家标准GB/T506-82为润滑油低温动力粘度测定法。该法使用于测定润滑油和深色石油产品的低温（0～-60℃）动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间，秒。由试样在毛细管流过的时间与毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度，单位为Pa.s。该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。 2、运动粘度υ流体的动力粘度η与同温度下该流体的密度ρ的比值称为运动粘度。它是这种流体在重力作用下流动阻力的度量。在国际单位制（SI）中，运动粘度的单位是m2/s。过去通常使用厘斯（cSt）作运动粘度的单位，它等于10-6m2/s，（即1cSt=1mm2/s。

液体粘度与密度测定

液体粘度和密度的测定 实验三十二液体粘度的 测定 一、实验目的 1.掌握正确使用水浴恒温 槽的操作，了解其控温原 理。 2.掌握用奥氏（Ostwald） 粘度计测定乙醇水溶液粘 度的方法。 3.通过测定回收乙醇水溶 液的粘度，查表得到回收乙 醇水溶液的浓度值。 二、实验原理 当液体以层流 形式在管道中流动 时，可以看作是一系 列不同半径的同心 圆筒以不同速度向 前移动。愈靠中心的 流层速度愈快，愈靠 管壁的流层速度愈 慢，如图3-45所示。 取面积为A，相距为 ，相对速度为 的相邻液层进行 分析，见图3-46。

由于两液层速 度不同，液层之间表 现出内摩擦现象，慢 层以一定的阻力拖 着快层。显然内摩擦 力与两液层接触面 积A成正比，也与两 液层间的速度梯度 成正比，即 (1) 式中比例系列称 为粘度系数（或粘 度）。可见，液体的 粘度是液体内摩擦 力的量度。在国际单 位制中，粘度的单位 为，即 （帕·秒），但 习惯上常用P（泊） 或cP（厘泊）来表 示，两者的关系； 。

粘度的测定可在毛细管粘度计中进行。设有液体在一定的压力差p推动下以层流的形式流过半径R，长度为L 毛细管（见图3-45）。对于其中半径为r的圆柱形液体，促使流动的推动力 ，它与相邻的外层液体之间的内摩擦力 ，所以当液体稳定流动时，即 F+f=0

(2) 在管壁 处即 r=R时， v=0，对 上式积 分 （3） 对于厚度为 的圆筒形流层，t时间内流过液体的体积为 ，所以t时

间内流过这一段毛细管的液体总体积为 由此可 得 （4） 上式称为波华须尔（Poiseuille）公式，由于式中R，p等数值不易测准，所以值一般用相对法求得，其方法如下： 取相同体积的两种液体（被测液体“i”，参考液体“o”，如水、甘油等），在本身重力作用下，分别流过同一支毛细管

粘度与运动粘度

粘度与运动粘度 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

动力粘度与运动粘度 Viscosity and kinematic viscosity 流体具有粘性，所以当流体在管道内流动时，紧贴管壁的流体将被粘附于管壁上，而管中心的流体则以一定速度流动．所以，由于粘性力作用，管内各流体层将形成一定规律的速度分布． 根据牛顿的总结：在流体运动中，阻滞剪切变形的粘性力F与流体的速度梯度和接触面积成正比，并与流体的性质有关，其数学表达式为 F＝μA （1－15） 式中――流体垂直于速度方向的速度变化率； A――接触面积； ――表征流体粘性的比例系数，称为动力粘度或简称粘度，单位是：（N·s / m2）或(Pa．s)． 流体的动力粘度与密度的比值为运动粘度v，即 V＝（1－16） 运动粘度v的单位是m2／s简称斯． 温度对于流体粘度有较大影响，它对气体和液体的影响是不同的．对于气体，温度升高时气体分子运动加剧，由于气体的粘性切应力主要来自流层之间分子的动量交换，所以粘性增加；对于液体，由于温度升高时其内聚力减小，所以粘性减小． 从目前已经发表的资料来看，液体粘度与温度T之间的关系可写成如下形式： ＝A exp（）（1－17） 式中，A，B，C均为由流体性质确定的常数．在(20－80)℃温度范围内在粘度与温度的关系为i＝0e－（t－t0）（1－18） 式中――t℃时的介质动力粘度； ――t℃时的介质动力粘度； —－介质粘温系数． 关于液体粘度的测量方法，在流体力学教材和有关的专门书籍中有介绍，这里就不再重复了．

液体粘度的检测方法

XXXXXXX有限公司 检测方法 ST JC-0002 液体粘度的测定 1.材料与设备： 1.1NDJ-4旋转粘度计（0-200万CPS量程） 1.2量杯 2.测试方法： 2.1准备被测液体，置于直径不小于70mm的烧杯或直筒容器中，准确地控 制被测液体温度25℃ 2.2量程、系数及转子、转速的选择： 2.2.1 先大约估计被测液体的粘度范围，然后根据量程表选择适当的转 子和转速。一般处理剂类选择2号转子，树脂类可选择3号或4 号转子。选择的标准是尽量让读数控制在30-80格之间为佳 2.2.2 当估计不出被测液体的大致粘度时，应视为较高的粘度，选用由 小到大的转子（转子号由大到小）和由慢到快的转速。原则上高 粘度的液体选用小转子（转子号大），慢转速；低粘度的液体选用 大的转子（转子号小），快速转 2.2.3 系数：测定时指针在刻度盘上的读数必须乘上系数表上的特定系 数才为测得的动力系数（毫帕斯卡。秒mpa.s）（CPS） 2.3选择好量程、系数及转子、转速后，将选配好的转子旋入连接螺杆。转 动升降旋钮，使仪器缓慢下降，转子逐渐浸入被测液体中，直至转子液面标志和液面平为止，调整仪器水平。转动变速旋钮，使变速旋钮的标线对准所需转速参数。开启电机开关，转子在液体中旋转，经过多次旋转（一般20-30秒）或按规定时间待指针稳定后可进行读数。按下指针控制杆，使读数固定下来，待指针转至读数窗口关闭电机，此时指针停在读数窗内，可得到测量数据 2.4当指针所指的数值过高或过低时，可变换转子和转速，勿使读数在30-80 格之间为佳

3.量程表、系数表： 3.1 量程表 3.2 系数表 4.结果评定：具体根据样品所要求的标准 5. 6.起草：审核：起草日期： 7.

粘度与运动粘度

动力粘度与运动粘度 Viscosity and kin ematic viscosity 流体具有粘性，所以当流体在管道内流动时，紧贴管壁的流体将被粘附于管壁上，而管中心的流体 则以一定速度流动?所以，由于粘性力作用，管内各流体层将形成一定规律的速度分布. 根据牛顿的总结：在流体运动中，阻滞剪切变形的粘性力F与流体的速度梯度和接触面积成正比，并与 流体的性质有关，其数学表达式为 dp F = ii A (1 - 15) 式中――流体垂直于速度方向的速度变化率； A 接触面积； J --- 表征流体粘性的比例系数，称为动力粘度或简称粘度，单位是：( N- s / m 2)或(Pa. s). 流体的动力粘度与密度门的比值为运动粘度 v，即 (1 - 16) 运动粘度v的单位是m/ s简称斯. 温度对于流体粘度有较大影响，它对气体和液体的影响是不同的?对于气体，温度升高时气体分子运动加剧，由于气体的粘性切应力主要来自流层之间分子的动量交换，所以粘性增加；对于液体，由于温度升高时其内聚力减小，所以粘性减小. 从目前已经发表的资料来看，液体粘度Q与温度T之间的关系可写成如下形式: J = A exp (1— 17) 式中，A，B，C均为由流体性质确定的常数?在(20 — 80) C温度范围内在粘度与温度的关系为 (1 — 18) 式中J' t C时的介质动力粘度; t C时的介质动力粘度;

丄一-介质粘温系数. 关于液体粘度的测量方法，在流体力学教材和有关的专门书籍中有介绍，这里就不再重复了. 气体的粘度大体上是随绝对温度的平方根成正比增加的?只要不是在很高的压力下，一般认为不随压力改变而变化?对于混合气体?其粘度可在已知各成分气体的摩尔百分比及各 哉扯鹊奶跫拢上率郊扑悖？/p> 尸 -------------------- (1— 19) 式中一一i成分的气体粘度； Xi——i成分气体的摩尔百分比； Mi―― i煞制宓姆肿又柿浚？一2列岀蒸馏水和某些气体的粘度. 舉■备2 常型常各种气悴的粘吐

液体粘度

粘度 流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动，则该两流体层间会产生摩擦阻力，称为粘滞力。粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。 粘度一般是动力粘度的简称，其单位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)。粘度分为动力粘度、运动粘度、相对粘度，三者有区别，不能混淆。 粘度还可用涂—4或涂—1杯测定，其单位为秒(s)。 （动力）粘度符号是μ,单位是帕斯卡秒(Pa·s) 由下式定义：L=μ·μ0/h μ0——平板在其自身的平面内作平行于某一固定平壁运动时的速度 h——平板至固定平壁的距离。但此距离应足够小，使平板与固定平壁间的流体的流动是层流 L——平板运动过程中作用在平板单位面积上的流体摩擦力 运动粘度符号是v ,运动粘度是在工程计算中，物质的动力粘度与其密度之比，其单位为：(m2/s)。单位是二次方米每秒(m2/s) v=μ/p 粘度有动力粘度，其单位：帕斯卡秒(Pa·s)；在石油工业中还使用"恩氏粘度"，它不是上面介绍的粘度概念。而是流体在恩格拉粘度计中直接测定的读数。 ------------------- 粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。 1、动力粘度η在流体中取两面积各为1m2，相距1m，相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。单位Pa.s（帕.秒）。过去使用的动力粘度单位为泊或厘泊，泊（Poise）或厘泊为非法定计量单位。 1Pa.s=1N.s/m2=10P泊=10的3次方cp＝1Kcps ASTM D445标准中规定用运动粘度来计算动力粘度，即η=ρ.υ式中η-动力粘度，Pa.s期目标制ρ-密度，kg/m3 υ-运动粘度，m2/s 我国国家标准GB/T506-82为润滑油低温动力粘度测定法。该法使用于测定润滑油和深色石油产品的低温（0～-60℃）动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间，秒。由试样在毛细管流过的时间与毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度，单位为Pa.s。该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。 2、运动粘度υ流体的动力粘度η与同温度下该流体的密度ρ的比值称为运动粘度。它是这种流体在重力作用下流动阻力的度量。在国际单位制（SI）中，运动粘度的单位是m2/s。过去通常使用厘斯（cSt）作运动粘度的单位，它等于10-6m2/s，（即1cSt=1mm2/s。 运动粘度通常用毛细管粘度计测定。在严格的温度和可再现的驱动压头下，测定一定体积的液体在重力作用下流过标定好的毛细管粘度计的时间，为了测准运动粘度，首先必须控制好被测流体的温度，测温精度要求达到0.01℃；其次必须选择恰当的毛细管的尺寸，保证流出时间不能太长也不能太短，即粘稠液体用稍粗些的毛细管，较稀的液体用稍细的毛细管，流动时间应不小于200秒；须定期标定粘度管常数；而且安装粘度管时必须保持垂直。运动粘度国家标准为GB/T256-88，相当于ASTM D445-96/IP71/75。 3、恩氏粘度0E我国的国家标准为石油产品恩氏粘度测定法GB/T266-88。这是一种过去常用的相对粘度，其定

粘度是流体粘滞性的一种量度

粘度是流体粘滞性的一种量度，是流体流动力对其内部摩擦现象的一种表示。粘度大表现内摩擦力大，分子量越大，碳氢结合越多，这种力量也越大。 粘度对各种润滑油、质量鉴别和确定用途，及各种燃料用油的燃烧性能及用度等有决定意义。在同样馏出温度下，以烷烃为主要组份的石油产品粘度低，而粘温性较好，即粘度指数较高，也就是粘度随温度变化而改变的幅度较小；含环烷烃（或芳烃）组份较多的油品粘度较高，即粘温性较差；含胶质和芳烃较多油品粘度最高，粘温性最差，即粘度指数最低。 粘度常用运动粘度表示，单位mm2/ｓ。重质燃料油粘度大，经预热使运动粘度达到 18~20mm2/ｓ（40℃），有利于喷油嘴均匀喷油。 运动粘度表示液体在重力作用下流动时内磨擦力的量度，在流体润滑状态下，流体的粘性决定着摩擦副的承载能力、润滑膜厚度、摩擦损失、机械效率、润滑剂流量和温升等。 粘度表征粘性的大小，它的单位是帕斯卡秒（Pa·s）。在工程计算中还用粘度与密度之比，即v＝η/p作为粘度，称为运动粘度，它的单位是平方米每秒（m2/s）。其值为相同温度下的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以米2/秒表示。习惯用厘斯（cSt）为单位。1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒。 油品相关术语解释 1、石油： 地下天然存在的，主要是由多种烃（可以含有像硫、氧、氮那样的非金属元素）组成的复杂混合物。 2、密度： 是指在规定温度下，单位体积内所含物质的质量数，以kg/m3或g/cm3表示。主要用在换算数量与交货验收的计量和某些油品的质量控制，以及简单判断油品性能上。 3、硫含量： 是指存在于油品中的硫及其微生物（硫化氢、硫醇、二硫化物等）的含量。燃料中硫含量大时，燃烧后会生成较多的二氧化硫再转变为三氧化硫，遇凝结水生成腐蚀性很强的硫酸，对机件进行腐蚀，还会对周边环境产生污染。 4、硫醇硫： 是喷气燃料或汽油中有腐蚀活性的物质，通式为R*SH。硫醇硫不仅引起燃料系统的腐蚀，还会引起发发动机本身的腐蚀和腐蚀密封橡胶，特别是挥发性的硫醇具有特殊刺激性臭味，造成大气污染。 5、残炭： 是指在规定条件下油品进行加热蒸发和裂解期间所形成的残留物。残炭多说明油品容易氧化生胶或生成积炭。 6、灰分： 是指在规定条件下油被煅烧后所剩下的残留物。发动机燃料灰分大，会增加气缸体的磨损。 7、什么是油品的馏程？ 馏程是指以油品在规定条件下蒸馏所得到的以初馏点到终馏点表示蒸发特征的温度范围。主要用来判定油品轻、重馏分组成的多少，控制产品质量和使用性能等。

流体粘度

温度对于流体粘度有较大影响，它对气体和液体的影响是不同的。对于气体，温度升高时气体分子运动加剧，由于气体的粘性切应力主要来自流层之间分子的动量交换，所以粘性增加；对于液体，由于温度升高时其内聚力减小，所以粘性减小 粘度 viscosity 度量流体粘性大小的物理量。又称粘性系数、动力粘度，记为μ。牛顿粘性定律指出，在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力（或粘性摩擦应力）为式中dv／dy为垂直流动方向的法向速度梯度。粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。速度梯度也表示流体运动中的角变形率，故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。按国际单位制，粘度的单位为帕·秒。有时也用泊或厘泊(1泊＝10-1帕·秒，1厘泊＝10-2泊）。粘度是流体的一种属性，不同流体的粘度数值不同。同种流体的粘度显著地与温度有关，而与压强几乎无关。气体的粘度随温度升高而增大，液体则减小。在温度T＜2000开时，气体粘度可用萨特兰公式计算：μ／μ0＝（T／T0）3/2（T0＋B）／（T＋B），式中T0、μ0为参考温度及相应粘度，B为与气体种类有关的常数，空气的B＝110.4开；或用幂次公式：μ／μ0＝（T／T0）n，指数n随气体种类和温度而变，对于空气，在90开＜T＜300开范围可取为8／ρ。水的粘度可按下式计算：μ＝0.01779／（1＋0.03368t＋0.0002210t2），式中t为摄氏温度。粘度也可通过实验求得，如用粘度计测量。在流体力学的许多公式中，粘度常与密度ρ以μ／ρ的组合形式出现，故定义v＝μ／ρ，由于v的单位米2／秒中只有运动学单位，故称运动粘度。 粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度。 运动粘度表示液体在重力作用下流动时内磨擦力的量度，其值为相同温度下的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以米2/秒表示。习惯用厘斯（cSt）为单位。1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒。 粘度 动态粘度 绝对粘度 粘度系数 流体内部抵抗流动的阻力，用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示。单位为泊[帕。秒] 注：对于牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比为常数，称为牛顿粘度，对于非牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比随剪切应力而变化，所得的粘度称在相应剪切应力下的“表观粘度”。塑料属于后一种情况 不同流体的粘度差别很大。在压强为101.325kPa、温度为20℃的条件下，空气、水和甘油的动力粘度和运动粘度为： 空气μ＝17.9×10-6 Pa·s，v＝14.8×10-6 m2/s

液体的粘度

（液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的粘性，粘性的大小用粘度表示，粘度又分为动力黏度与运动黏度度。） 粘度基础知识： 粘度分为动力粘度，运动粘度和条件粘度。 1.粘度简介 将流动着的液体看作许多相互平行移动的液层, 各层速度不同,形成速度梯度(dv /dx),这是流动的基本特征.(见图)由于速度梯度的存在,流动较慢的液层阻滞较快液层的流动,因此.液体产生运动阻力.为使液层维持一定的速度梯度运动,必须对液层施 加一个与阻力相反的反向力.在单位液层面积上施加的这种力,称为切应力τ(N/m2). 切变速率(D) D=d v /d x (S-1)切应力与切变速率是表征体系流变性质的两个 基本参数牛顿以图4-1的模式来定义流体的粘度。两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”，相隔距离”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的相对速度或速度梯度，即：τ= ηdv/dx =ηD（牛顿公式）其中η与材料性质有关，我们称为“粘度”。 2.粘度定义 将两块面积为1m2的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s（帕斯卡.秒）。牛顿流体：符合牛顿公式的流体。粘度只与温度有关，与切变速率无关，τ与D为正比关系。非牛顿流体：不符合牛顿公式τ/D=f（D），以ηa表示一定（τ/D）下的粘度，称表观粘度。 又称粘性系数、剪切粘度或动力粘度。流体的一种物理属性，用以衡量流体的粘性，对于牛顿流体，可用牛顿粘性定律定义之： 式中μ为流体的黏度；τyx为剪切应力；ux为速度分量；x、y为坐标轴；d ux/d y为剪切应变率。流体的粘度μ与其密度ρ的比值称为运动粘度，以v表示。 粘度随温度的不同而有显著变化，但通常随压力的不同发生的变化较小。液体粘度随着温度升高而减小，气体粘度则随温度升高而增大。对于溶液，常用相对粘度μr表示溶液粘度μ和溶剂粘度μ之比，即： 相对粘度与浓度C的关系可表示为： μr＝1＋【μ】C＋K′【μ】C＋… 式中【μ】为溶液的特性粘度， K′为系数。【μ】、K′均与浓度无关。 不同流体的粘度差别很大。在压强为101.325kPa、温度为20℃的条件下，空气、水和甘油的动力粘度和运动粘度为： 空气μ＝17.9×10Pa·s，v＝14.8×10m/s 水μ＝1.01×10Pa·s，v＝1.01×10m/s 甘油μ＝1.499Pa·s，v＝1.19×10m/s

常见介质的近似粘度参考表

常见介质的近似粘度参考表 粘度，指物质的流动性( 或不流动性)。任何流体都有粘度。液体粘度是它抵抗剪切力的一个尺度，在初始及持续流动时才体现出来。例如，粘度高的液体比粘度低的液体需要 更大的动力来流动。流体粘度与温度有关。 粘度测量单位常用的有厘泊cP，泊P等，其换算过程： 1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡 .秒(1mPa.s) 100厘泊(100cP)=1泊(1P) 1000毫帕斯卡.秒(1000mPa.s)=1帕斯卡 .秒(1Pa.s) 蠕动泵的传输是靠弹性软管的弹性来完成工作的，因此被传送的流体粘度的大小会在很大程度上影响蠕动泵的流量，一般情况下，蠕动泵所标明的流量是以水为参照物的流量值。 若传输的液体有粘度，选型时候应留出适当的余量，以免达不到所需要的流量值。 水的粘度为1 厘泊，流动十分容易。可以根据流体的粘度，类比出常见的物质。下 表为常见物质的粘度值（仅供参考）。 液体介质绝对粘度 （cP） 温度 （℃） 液体介质 绝对粘度 （cP） 温度 （℃） 水 1 20 梨浆4000 70 空气0.0178 20 浓缩桔汁 30Brix 630 21 酒精 1.2 20 浓缩桔汁 30Brix 91 79 四氯化碳0.9 20 浓缩桔汁 50Brix 2410 21 苯0.6 20 色拉酱1300-2600 19 乙醚0.2 20 番茄酱1000 29 酸奶152 40 西红柿膏30% 195 19 鸡蛋150 4 酵母浆20 19 牛奶 3 18 食用油65 21 乳清48%糖180-1500 38 止咳糖浆190 29 奶油30%脂肪14 16 洗涤剂1470 20 奶油40%脂肪48 16 面霜10000 21 奶油50%脂肪112 16 头油5000 21 奶油50%脂肪55 32 乳液200 21 啤酒 1.1 4.5 香波3000 35 巧克力17000 49 皂液82 60 巧克力奶280 49 纸胶水3000 22 葡萄糖4300-8600 75-85 甘油1500 20