Sıvıların dinamik viskozitesi tablosu. Suyun viskozitesi. Farklı sıcaklıklarda suyun dinamik ve kinematik viskozitesi
Soru:
Merhaba! Hiçbir yerde bulamıyorum, yoğunluğu 1,15-1,2 g/cm3 olan tuzlu suyun düşük ve negatif sıcaklıklarda viskozitesi nedir söyleyebilir misiniz? Örneğin -20 santigrat derecede mi? Şimdiden teşekkürler. Ruslan
Cevap:
Merhaba sevgili Ruslan!
Suyun dinamik viskozite katsayısı büyük oranda sıcaklığa bağlıdır ancak neredeyse basınçtan bağımsızdır. Tatlı su için bu katsayının değeri, t°С = 0°С, μ = 1,793·10 3 Pa·s için deneysel olarak elde edilmiştir. Dinamik viskozite katsayısı hesaplanırken ampirik Poiseuille formülü kullanılır:
μ = 0,000183/(1 + 0,0337t + 0,000221t2),
burada t su sıcaklığıdır.
Tuzlu suyun dinamik viskozite katsayısı tatlı sudan biraz farklıdır. Örneğin, t = 20°C ve S = 25‰'de 1,052·10 -3 Pa·s'ye eşittir ve tatlı su için - 1,003·10 -3 Pa·s, yani yaklaşık %5 daha fazladır.
Birçok hesaplama formülünün, kinematik viskozite katsayısı (kinematik viskozite) olarak adlandırılan dinamik viskozite katsayısı μ'nun sıvı yoğunluğuna ρ oranını içerdiğine dikkat edilmelidir:
ν = μ/ρ
Sıcaklık arttıkça viskozite katsayılarının değerleri önemli ölçüde azalır.
Sıvıların viskozitesi ayrıca bir viskozimetre kullanılarak da belirlenebilir. Bu tür cihazların birkaç türü vardır. Akış prensibine dayanan en basit saha viskozimetresinde, örneğin, viskozitesinin belirlenmesi gereken bir huniye 500 cm3 hacimli bir test çözeltisi dökülür. Test çözeltisi Tr'nin hunisinden akış sıcaklığı ve süresi ölçülür; daha sonra huniye aynı sıcaklıkta (genellikle 20°C) damıtılmış su dökülür ve son kullanma süresi T belirlenir. Davranış
Göreceli bir viskozite vardır (viskoz sıvılar için her zaman 1'den büyüktür).
Suyun viskozitesi artan sıcaklıkla oldukça önemli ölçüde azalır: örneğin suyun sıcaklığı 0'dan 100 0 C'ye çıktığında viskozite yaklaşık 8 kat azalır. Normal atmosferik basınçta, sıcaklığa bağlı olarak suyun kinematik viskozite katsayısını belirlemek için bir tablo derlenmiştir.
Sıcaklığa bağlı olarak su için değer v m 2 /s
t°C | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
0 | 179 | 167 | 157 | 147 | 138 |
10 | 131 | 124 | 117 | 112 | 106 |
20 | 101 | 96 | 92 | 87 | 84 |
30 | 80 | 75 | 72 | 69 | 67 |
40 | 66 | 62 | 60 | 58 | 56 |
50 | 56 | 52 | 51 | 49 | 48 |
Ayrıca bir sıvının viskozitesi de basınca bağlıdır. 2·10 7 Pa'ya kadar olan basınçlarda, suyun viskozitesindeki değişiklik önemsizdir ve genellikle hesaplamalarda dikkate alınmaz.
Su viskozitesinin sıcaklığa bağımlılığına ilişkin referans verileri aşağıdaki referans kitaplarında verilmektedir:
Rivkin S.L. Suyun termofiziksel özellikleri www.oglibrary.ru/data/demo/6263/62630003.html
Kimyager Nikolsky B.P.'nin rehberi lib.mexmat.ru/books/12114
Suyun fiziksel özellikleri
Farklı sıcaklıklarda suyun yoğunluğu
Sıcaklık | Yoğunluk |
o C | kg/m3 |
0 | 999,9 |
5 | 1000 |
10 | 999,7 |
20 | 998,2 |
30 | 995,7 |
40 | 992,2 |
50 | 988,1 |
60 | 983,2 |
70 | 977,8 |
80 | 971,8 |
90 | 965,3 |
100 | 958,4 |
Farklı sıcaklıklarda suyun dinamik ve kinematik viskozitesi
Sıcaklık | Dinamik viskozite | Kinematik viskozite |
o C | (N.c/m2) x 10 -3 | (m2/sn) x 10 -6 |
0 | 1,787 | 1,787 |
5 | 1,519 | 1,519 |
10 | 1,307 | 1,307 |
20 | 1,002 | 1,004 |
30 | 0,798 | 0,801 |
40 | 0,653 | 0,658 |
50 | 0,547 | 0,658 |
60 | 0,467 | 0,475 |
70 | 0,404 | 0,413 |
80 | 0,355 | 0,365 |
90 | 0,315 | 0,326 |
100 | 0,282 | 0,294 |
Farklı sıcaklıklarda suyun temel fiziksel özellikleri
Sıcaklık | Yoğunluk | Özgül ısı kapasitesi, C p | Termal doğrusal genleşme katsayısı | Prandtl numarası |
o C | kg/m3 | kJ/(kg.K) | (1/K) x 10 3 | - |
0 | 999,9 | 4,217 | -0,07 | 13,67 |
20 | 998,2 | 4,182 | 0,207 | 7,01 |
40 | 992,1 | 4,179 | 0,385 | 4,34 |
60 | 983,2 | 4,185 | 0,523 | 2,99 |
80 | 971,8 | 4,197 | 0,643 | 2,23 |
100 | 958,4 | 4,216 | 0,752 | 1,75 |
Denge durumunda, bir maddenin farklı fazları birbirine göre hareketsizdir. Göreceli hareketleriyle birlikte, bağıl hızı azaltma eğiliminde olan frenleme kuvvetleri (viskozite) ortaya çıkar. Viskozite mekanizması, gazların ve sıvıların farklı katmanları arasındaki moleküllerin düzenli hareketinin momentum değişimine indirgenebilir. Gazlarda ve sıvılarda viskoz sürtünme kuvvetlerinin ortaya çıkmasına transfer süreçleri denir. Katıların viskozitesi bir takım önemli özelliklere sahiptir ve ayrı ayrı ele alınır.
TANIM
Kinematik viskozite dinamik viskozitenin () maddenin yoğunluğuna oranı olarak tanımlanır. Genellikle (nu) harfiyle gösterilir. Daha sonra kinematik viskozite katsayısının matematiksel tanımını şu şekilde yazıyoruz:
gaz (sıvı) yoğunluğu nerede.
İfade (1)'de maddenin yoğunluğu paydada olduğundan, örneğin 7,6 mm Hg basınçta seyreltilmiş hava. Sanat. ve 0 o C'lik bir sıcaklık, gliserinin iki katı kinematik viskoziteye sahiptir.
Normal koşullar altında havanın kinematik viskozitesi genellikle eşit kabul edilir , bu nedenle atmosferde hareket ederken, vücudun yarıçapı (cm) ve hızının () çarpımı 0,01'i geçmediğinde Stokes yasası uygulanır.
Normal koşullar altında suyun kinematik viskozitesinin genellikle mertebesinde olduğu kabul edilir, bu nedenle suda hareket ederken, vücudun yarıçapı (cm) ve hızının () çarpımı 0,001'i geçmediğinde Stokes yasası uygulanır.
Kinematik viskozite ve Reynolds sayıları
Reynolds sayıları (Re), kinematik viskozite kullanılarak ifade edilir:
madde içinde hareket eden bir cismin doğrusal boyutları ve cismin hareket hızı nerededir.
İfade (2)'ye göre sabit hızla hareket eden bir cisim için kinematik viskozite arttıkça sayı azalır. Re sayısı küçükse, ön dirençte viskoz sürtünme kuvvetleri atalet kuvvetlerine üstün gelir. Tersine, düşük kinematik viskozitelerde gözlemlenen büyük Reynolds sayıları, eylemsizlik kuvvetlerinin sürtünmeye göre önceliğini gösterir.
Vücudun boyutu ve hareket hızı küçük olduğunda, belirli bir kinematik viskozite değerinde Reynolds sayısı küçüktür.
Kinematik viskozite katsayısının ölçüm birimleri
Kinematik viskozite için temel SI birimi:
Problem çözme örnekleri
ÖRNEK 1
Egzersiz yapmak | Bir metal top (yoğunluğu eşittir) bir sıvıya eşit şekilde indirilir (sıvının yoğunluğu kinematik viskoziteye eşittir). Topun mümkün olan maksimum çapı ne olursa olsun etrafındaki akış laminer kalacaktır? Türbülanslı akışa geçişin Re=0,5'te gerçekleştiğini düşünün. Karakteristik boyut olarak topun çapını alın. |
Çözüm | Hadi bir çizim yapalım
Newton'un ikinci yasasını kullanarak şu ifadeyi elde ederiz: Arşimet kuvveti nerede ve viskoz sürtünme kuvvetidir. Y eksenine projeksiyonda denklem (1.1) şu şekli alacaktır: Bu durumda elimizde: Bu durumda: (1.3)-(1.5) sonuçlarını (1.2)'ye koyarsak: Reynolds sayısı bizim durumumuzda şu şekilde tanımlanır: |
Suyun özelliklerinden bahsetmeden önce “su” kavramını anlamakta fayda var. Çoğu durumda karakteristik bir rengi veya kokusu olmayan şeffaf bir sıvıdır. Su başka bir şeye dönüştüğünde buz, kar (katı hal) veya buhar (gaz hal) adı verilen türevleri oluşturur. Dünya gezegeninin yüzeyinin% 70'inden fazlasını - her türlü deniz ve okyanusu, nehirleri, gölleri, buzulları ve diğer hidrolojik nesneleri - kapsadığına inanılmaktadır.
Su, doğal koşullarda birçok mineral tuz ve çeşitli gazlar içeren güçlü bir çözücüdür. Fiziksel özelliklerinden bahsedecek olursak, buz eridiğinde yoğunluğunun arttığına, diğer maddeler için ise benzer bir sürecin tam tersi gerçekleştiğine hemen dikkat çekeceğiz.
Suyun temel özelliği viskozitedir. Viskozitenin kendisi, bir maddenin (sıvı, gaz veya katı olsun), maddenin parçacıkları arasında birbirine göre direnç gösterme yeteneğidir. Bu karakteristik iki tipte olabilir: hacimsel ve teğetsel. Toplu viskozite, bir maddenin çekme kuvvetini kabul etme yeteneğidir. Suda ses veya ultrasonik dalgalar yayıldığında kendini gösterir. Teğetsel viskozite, bir sıvının kesme kuvvetine direnme yeteneği ile karakterize edilir.
Bilim adamları suyun viskozitesini incelediklerinde, maddenin gerilme ve kesilme sırasındaki direncinin, sıvının farklı katmanlarındaki parçacıkların hareket hızına bağlı olduğu bulundu. Daha hızlı hareket eden bir katman, daha yavaş hareket eden bir katmana etki ederse, hızlandırıcı bir kuvvet oluşur. Her şey tam tersi olursa, frenleme kuvveti harekete geçmeye başlar. Yukarıda bahsedilen kuvvetler katmanların yüzeylerine teğet olarak yönlendirilir.
Kinematik viskoziteyi belirlemek için viskozimetre, yağ ürününün akış süresi en az 200 saniye olacak şekilde seçilir. Daha sonra iyice yıkanır ve kurutulur. Test ürününün bir örneği bir kağıt filtreden süzülür. Viskoz ürünler filtrelemeden önce 50–100°C'ye ısıtılır. Üründe su varsa sodyum sülfat veya kaba sofra tuzu ile kurutulur ve ardından süzülür. Sıcaklık kontrol cihazı istenilen sıcaklığa ayarlanır. Seçilen sıcaklığın korunmasının doğruluğu büyük önem taşımaktadır, bu nedenle termostat termometresi, tüm ölçeğin aynı anda daldırılmasıyla birlikte rezervuarı yaklaşık olarak viskozimetre kılcal damarının orta seviyesinde olacak şekilde kurulmalıdır. Aksi takdirde, çıkıntılı cıva sütunu için aşağıdaki formül kullanılarak bir düzeltme yapılır:
^T = Bh(T1 – T2)
- B – termometrenin çalışma sıvısının termal genleşme katsayısı:
- cıva termometresi için – 0,00016
- alkol için – 0,001
- h - termometre ölçeğinin bölümleriyle ifade edilen, termometrenin çalışma sıvısının çıkıntılı kolonunun yüksekliği
- T1 – termostattaki sıcaklığı ayarlayın, °C
- T2 – çıkıntılı kolonun ortasına yakın ortam hava sıcaklığı, °C.
Son kullanma süresinin belirlenmesi birkaç kez tekrarlanır. GOST 33-82'ye göre, ölçüm sayısı son kullanma süresine bağlı olarak ayarlanır: beş ölçüm - son kullanma süresi 200 ila 300 saniye arasında; dördü - 300 ila 600 saniye arasında ve üçü - son kullanma süresi 600 saniyenin üzerinde. Okumalar yapılırken sıcaklığın sabit olduğundan ve hava kabarcığı olmadığından emin olmak gerekir.
Viskoziteyi hesaplamak için akış süresinin aritmetik ortalama değerini belirleyin. Bu durumda, yalnızca doğru ölçümler için ± %0,3'ten ve teknik ölçümler için aritmetik ortalamadan ± %0,5'ten fazla farklılık göstermeyen okumalar dikkate alınır.
Viskozite katsayısı, çalışma sıvısı veya gazının önemli bir parametresidir. Fiziksel açıdan viskozite, sıvı (gazlı) bir ortamın kütlesini oluşturan parçacıkların hareketinin neden olduğu iç sürtünme veya daha basit bir ifadeyle harekete karşı direnç olarak tanımlanabilir.
Viskozite nedir
Viskoziteyi belirlemenin en basit yolu, eşit miktarda su ve yağı aynı anda pürüzsüz, eğimli bir yüzeye dökmektir. Su, yağdan daha hızlı akıyor. Daha akıcı. Hareketli yağın molekülleri arasındaki sürtünmenin (iç direnç - viskozite) daha yüksek olması nedeniyle hızlı bir şekilde boşalması önlenir. Yani bir sıvının viskozitesi akışkanlığıyla ters orantılıdır.
Viskozite katsayısı: formül
Basitleştirilmiş bir biçimde, viskoz bir akışkanın bir boru hattındaki hareket süreci, aralarındaki mesafe h olan aynı S yüzey alanına sahip düz paralel A ve B katmanları şeklinde düşünülebilir.
Bu iki katman (A ve B) farklı hızlarda (V ve V+ΔV) hareket eder. En yüksek hıza (V+ΔV) sahip olan Katman A, daha düşük bir hızda (V) hareket eden B hareket katmanını içerir. Aynı zamanda B katmanı, A katmanının hızını yavaşlatma eğilimindedir. Viskozite katsayısının fiziksel anlamı, akış katmanlarının direncini temsil eden moleküllerin sürtünmesinin, şu şekilde tanımlanan bir kuvvet oluşturmasıdır: aşağıdaki formül:
F = µ × S × (ΔV/h)
- ΔV, sıvı akışı katmanlarının hareket hızındaki farktır;
- h, sıvı akışının katmanları arasındaki mesafedir;
- S, sıvı akış katmanının yüzey alanıdır;
- μ (mu) - bağlı bir katsayıya mutlak dinamik viskozite denir.
SI birimlerinde formül aşağıdaki gibidir:
µ = (F × h) / (S × ΔV) = [Pa × s] (Pascal × saniye)
Burada F, çalışma sıvısının hacminin yerçekimi kuvvetidir.
Viskozite değeri
Çoğu durumda katsayı, CGS birim sistemine (santimetre, gram, saniye) uygun olarak centipoise (cP) cinsinden ölçülür. Pratikte viskozite, sıvının kütlesinin hacmine oranıyla, yani sıvının yoğunluğuyla ilişkilidir:
- ρ - sıvı yoğunluğu;
- m sıvının kütlesidir;
- V sıvının hacmidir.
Dinamik viskozite (μ) ile yoğunluk (ρ) arasındaki ilişkiye kinematik viskozite ν (ν - Yunanca - nu) denir:
ν = μ / ρ = [m2 /s]
Bu arada, viskozite katsayısını belirleme yöntemleri farklıdır. Örneğin, kinematik viskozite hala CGS sistemine göre centistokes (cSt) ve kesirli değerlerde - stokes (St) olarak ölçülmektedir:
- 1St = 10-4 m2/s = 1 cm2/s;
- 1cSt = 10-6 m2/s = 1 mm2/s.
Su viskozitesinin belirlenmesi
Suyun viskozite katsayısı, sıvının kalibre edilmiş bir kılcal borudan akış süresinin ölçülmesiyle belirlenir. Bu cihaz, bilinen viskoziteye sahip standart bir sıvı kullanılarak kalibre edilmiştir. Mm2/s cinsinden ölçülen kinematik viskoziteyi belirlemek için, saniye cinsinden ölçülen akışkanın akış süresi sabit bir değerle çarpılır.
Damıtılmış suyun viskozitesi bir karşılaştırma birimi olarak kullanılır ve değeri sıcaklıktaki değişikliklere rağmen neredeyse sabit kalır. Viskozite katsayısı, sabit hacimli damıtılmış suyun kalibre edilmiş bir delikten test sıvısı için aynı değere akması için geçen saniye cinsinden sürenin oranıdır.
Viskozimetreler
Viskozite, kullanılan viskozimetrenin tipine bağlı olarak Angler dereceleri (°E), Saybolt evrensel saniyeleri ("SUS") veya Redwood dereceleri (°RJ) cinsinden ölçülür. Üç tip viskozimetre yalnızca dışarı akan sıvı miktarında farklılık gösterir.
Viskoziteyi Avrupa Engler derecesi (°E) cinsinden ölçen viskozimetre, 200 cm3'lük dışarı akan sıvı için tasarlanmıştır. ABD'de kullanılan Saybolt Universal Seconds ("SUS" veya "SSU") cinsinden viskoziteyi ölçen bir viskozimetre, 60 cm3 test sıvısı içerir. Redwood derecelerinin (°RJ) kullanıldığı İngiltere'de bir viskozimetre, 50 cm3 sıvının viskozitesini ölçer. Örneğin, belirli bir yağın 200 cm3'ü aynı hacimdeki sudan on kat daha yavaş akıyorsa, Engler viskozitesi 10 ° E'dir.
Sıcaklık, viskozite katsayısının değiştirilmesinde önemli bir faktör olduğundan, ölçümler genellikle önce 20°C'lik sabit bir sıcaklıkta, ardından daha yüksek değerlerde gerçekleştirilir. Sonuç böylece uygun sıcaklığın eklenmesiyle ifade edilir, örneğin: 10°D/50°C veya 2,8°D/90°C. Bir sıvının 20°C'deki viskozitesi, yüksek sıcaklıklardaki viskozitesinden daha yüksektir. Hidrolik yağlar uygun sıcaklıklarda aşağıdaki viskozitelere sahiptir:
20°C'de 190 cSt = 50°C'de 45,4 cSt = 100°C'de 11,3 cSt.
Değerlerin çevirisi
Viskozite katsayısının belirlenmesi farklı sistemlerde (Amerikan, İngiliz, GHS) gerçekleşir ve bu nedenle genellikle verileri bir ölçüm sisteminden diğerine dönüştürmek gerekir. Engler derecesi cinsinden ifade edilen sıvı viskozite değerlerini santistoklara (mm2 /s) dönüştürmek için aşağıdaki ampirik formülü kullanın:
ν(cSt) = 7,6 × °E × (1-1/°E3)
Örneğin:
- 2°E = 7,6 × 2 × (1-1/23) = 15,2 × (0,875) = 13,3 cSt;
- 9°E = 7,6 × 9 × (1-1/93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 cSt.
Hidrolik yağın standart viskozitesini hızlı bir şekilde belirlemek için formül aşağıdaki şekilde basitleştirilebilir:
ν(cSt) = 7,6 × °E(mm2 /s)
mm 2 /s veya cSt cinsinden kinematik viskozite ν'ye sahipseniz, aşağıdaki ilişkiyi kullanarak bunu dinamik viskozite μ katsayısına dönüştürebilirsiniz:
Örnek. Engler derecelerini (°E), santistokları (cSt) ve santipuaz'ı (cP) dönüştürmek için çeşitli formülleri özetleyerek, ρ = 910 kg/m3 yoğunluğa sahip hidrolik yağın, cSt cinsinden kinematik viskozitesinin 12°E olduğunu varsayıyoruz. birimler:
ν = 7,6 × 12 × (1-1/123) = 91,2 × (0,99) = 90,3 mm2/s.
1cSt = 10 -6 m 2 /s ve 1cP = 10 -3 N×s/m 2 olduğundan dinamik viskozite şuna eşit olacaktır:
μ =ν × ρ = 90,3 × 10 -6 910 = 0,082 N×s/m2 = 82 cP.
Gaz viskozite katsayısı
Gazın bileşimi (kimyasal, mekanik), çalışma sıcaklığı, basıncı ile belirlenir ve gaz hareketine ilişkin gaz dinamiği hesaplamalarında kullanılır. Uygulamada, gaz bileşimindeki (özellikle gaz yoğuşma alanlarıyla ilgili), sıcaklık ve basınçtaki değişikliklere bağlı olarak katsayıdaki değişikliklerin hesaplandığı gaz alanlarının gelişimini tasarlarken gazların viskozitesi dikkate alınır.
Havanın viskozite katsayısını hesaplayalım. Süreçler yukarıda tartışılan iki su akışına benzer olacaktır. U1 ve U2 adlı iki gaz akışının paralel fakat farklı hızlarda hareket ettiğini varsayalım. Katmanlar arasında moleküllerin konveksiyonu (karşılıklı nüfuzu) meydana gelecektir. Sonuç olarak, daha hızlı hareket eden hava akışının momentumu azalacak ve başlangıçta daha yavaş hareket eden hava hızlanacaktır.
Newton yasasına göre hava viskozite katsayısı aşağıdaki formülle ifade edilir:
F =-h × (dU/dZ) × S
- dU/dZ hız gradyanı;
- S, kuvvetin etki alanıdır;
- Katsayısı h - dinamik viskozite.
Viskozite indeksi
Viskozite indeksi (VI), viskozite ve sıcaklıktaki değişiklikleri ilişkilendiren bir parametredir. Korelasyon bağımlılığı, sıcaklıktaki bir değişime viskozitede sistematik bir değişimin eşlik ettiği, bu iki nicelik durumunda istatistiksel bir ilişkidir. Viskozite indeksi ne kadar yüksek olursa, iki değer arasındaki değişim o kadar küçük olur, yani çalışma akışkanının viskozitesi sıcaklık değişimleriyle daha stabil olur.
Yağ viskozitesi
Modern yağların bazları 95-100 birimin altında bir viskozite indeksine sahiptir. Bu nedenle, makine ve ekipmanların hidrolik sistemleri, kritik sıcaklık koşullarında viskozitedeki büyük değişiklikleri sınırlayan oldukça kararlı çalışma sıvıları kullanabilir.
Yağa özel katkı maddeleri (polimerler) eklenerek "uygun" bir viskozite indeksi korunabilir. Bu karakteristikteki değişimi kabul edilebilir bir aralıkta sınırlayarak yağların viskozite indeksini arttırırlar. Uygulamada gerekli miktarda katkı maddesinin eklenmesiyle baz yağın düşük viskozite indeksi 100-105 birime yükseltilebilir. Aynı zamanda bu şekilde elde edilen karışım, yüksek basınç ve termal yükte özelliklerini bozarak katkı maddesinin etkinliğini azaltır.
Güçlü hidrolik sistemlerin güç devrelerinde viskozite indeksi 100 birim olan çalışma sıvıları kullanılmalıdır. Viskozite indeksini artıran katkı maddeleri içeren çalışma sıvıları, düşük/orta basınç aralığında, sınırlı sıcaklık aralığında, küçük sızıntılarla ve aralıklı modda çalışan hidrolik kontrol devrelerinde ve diğer sistemlerde kullanılır. Basınç arttıkça viskozite de artar ancak bu işlem 30,0 MPa'nın (300 bar) üzerindeki basınçlarda gerçekleşir. Uygulamada bu faktör sıklıkla ihmal edilmektedir.
Ölçüm ve indeksleme
Uluslararası ISO standartlarına uygun olarak suyun (ve diğer sıvı ortamların) viskozite katsayısı centistokes cinsinden ifade edilir: cSt (mm2 /s). Proses yağlarının viskozite ölçümleri 0°C, 40°C ve 100°C sıcaklıklarda yapılmalıdır. Her durumda, yağın marka kodunda viskozitenin 40°C sıcaklıkta bir sayı olarak belirtilmesi gerekir. GOST'ta viskozite değeri 50°C'de verilmektedir. Makine mühendisliği hidroliğinde en yaygın olarak kullanılan kaliteler ISO VG 22 ila ISO VG 68 arasındadır.
40°C sıcaklıktaki VG 22, VG 32, VG 46, VG 68, VG 100 hidrolik yağları, işaretlerine karşılık gelen viskozite değerlerine sahiptir: 22, 32, 46, 68 ve 100 cSt. Hidrolik sistemlerde çalışma sıvısının optimal kinematik viskozitesi 16 ila 36 cSt aralığındadır.
Amerikan Otomotiv Mühendisleri Derneği (SAE), belirli sıcaklıklarda viskozite aralıkları belirlemiş ve bunlara karşılık gelen kodları atamıştır. W harfini takip eden sayı, 0°F'de (-17,7°C) mutlak dinamik viskozite katsayısı μ'dir ve kinematik viskozite ν, 212°F'de (100°C) belirlenmiştir. Bu endeks, otomotiv endüstrisinde (şanzıman, motor vb.) kullanılan dört mevsim yağları için geçerlidir.
Viskozitenin hidrolik performans üzerindeki etkisi
Bir sıvının viskozite katsayısının belirlenmesi yalnızca bilimsel ve eğitimsel açıdan ilgi çekici değildir, aynı zamanda önemli pratik öneme de sahiptir. Hidrolik sistemlerde çalışma sıvıları, enerjiyi pompadan hidrolik motorlara aktarmakla kalmaz, aynı zamanda bileşenlerin tüm parçalarını yağlar ve sürtünme çiftlerinden üretilen ısıyı uzaklaştırır. Çalışma sıvısının çalışma moduna uymayan viskozitesi, tüm hidrolik sistemin verimliliğini ciddi şekilde bozabilir.
Çalışma sıvısının yüksek viskozitesi (çok yüksek yoğunluklu yağ) aşağıdaki olumsuz olaylara yol açar:
- Hidrolik sıvı akışına karşı artan direnç, hidrolik sistemde aşırı basınç düşüşüne neden olur.
- Aktüatörlerin kontrol hızının ve mekanik hareketlerinin yavaşlatılması.
- Pompada kavitasyon gelişimi.
- Hidrolik deposundaki yağdan sıfır veya çok düşük hava çıkışı.
- Sıvının iç sürtünmesinin üstesinden gelmek için yüksek enerji maliyetleri nedeniyle hidrolikte gözle görülür güç kaybı (verimlilik azalması).
- Pompa üzerindeki yükün artması nedeniyle makinenin ana taşıyıcısında artan tork.
- Artan sürtünmeden dolayı hidrolik sıvının sıcaklığındaki artış.
Dolayısıyla viskozite katsayısının fiziksel anlamı, taşıtların, makinelerin ve ekipmanların bileşenleri ve mekanizmaları üzerindeki etkisinde (pozitif veya negatif) yatmaktadır.
Hidrolik güç kaybı
Çalışma sıvısının düşük viskozitesi (düşük yoğunluklu yağ) aşağıdaki olumsuz olaylara yol açar:
- Artan iç sızıntılar nedeniyle pompaların hacimsel veriminin azalması.
- Tüm hidrolik sistemin hidrolik bileşenlerinde (pompalar, valfler, hidrolik valfler, hidrolik motorlar) iç sızıntılarda artış.
- Sürtünen parçaların yağlanmasını sağlamak için gerekli çalışma sıvısının yetersiz viskozitesi nedeniyle pompalama ünitelerinin artan aşınması ve pompaların sıkışması.
Sıkıştırılabilirlik
Herhangi bir sıvı basınç altında sıkıştırılır. Makine mühendisliği hidroliğinde kullanılan yağlar ve soğutucularla ilgili olarak, sıkıştırma işleminin, sıvının hacmi başına kütlesi ile ters orantılı olduğu ampirik olarak tespit edilmiştir. Sıkıştırma oranı mineral yağlar için daha yüksek, su için çok daha düşük ve sentetik sıvılar için çok daha düşüktür.
Basit düşük basınçlı hidrolik sistemlerde, akışkanın sıkıştırılabilirliğinin başlangıç hacminin azaltılması üzerinde ihmal edilebilir bir etkisi vardır. Ancak yüksek basınçlı hidrolik tahrikli ve büyük hidrolik silindirli güçlü makinelerde bu süreç gözle görülür şekilde kendini gösterir. Hidrolik olanlar için 10,0 MPa (100 bar) basınçta hacim %0,7 azalır. Aynı zamanda sıkıştırma hacmindeki değişiklik kinematik viskozite ve yağ türünden küçük ölçüde etkilenir.
Çözüm
Viskozite katsayısının belirlenmesi, sıvı veya gazın bileşimi, basınç ve sıcaklıktaki değişiklikleri dikkate alarak ekipmanın ve mekanizmaların çeşitli koşullar altında çalışmasını tahmin etmeyi mümkün kılar. Ayrıca bu göstergelerin izlenmesi petrol ve gaz sektörü, kamu hizmetleri ve diğer endüstriler için de geçerlidir.
- Sebe krallığı Güney Arabistan'da, modern Yemen topraklarında bulunuyordu. Gelişen bir medeniyetti...
- Yeni
- Yusupov'lardan aristokrat şıklık: Rus prens çiftinin sürgünde nasıl bir moda evi kurduğu
- Çoban ve çoban Astafiev'in kısa özeti Çoban ve çoban kısa özeti
- “Vahşi Köpek Dingo veya İlk Aşkın Hikayesi” kitabı
- Kadınlarda flora için smear analizinin detaylı anlatımı
- Arjantin - temel bilgiler
- Kadınlarda menopoz sırasında kahverengi akıntı olabilir mi: nedenleri ve tedavisi?
- Boyundaki lenfadenit: nedenleri, belirtileri ve tedavi yöntemleri Servikal lenfadenit tedavisinin belirtileri
- Kandaki lipaz yükseldi - bu ne anlama geliyor?
- Bebeklerde atopik dermatitin görünümü ve tedavisi
- Neden bir rüyada bezelye hayal ettin?
- Ezoterik semboller ve işaretler Sembollerin yorumlanması
- Bir asansörü hayal etmek - neden araba sürmeyi ve içinde sıkışıp kalmayı hayal edesiniz?
- Neden bir apartman dairesinde büyük pencerelerin hayalini kuruyorsunuz?
- Bir adamın aşkını uzaktan emmek
- Minibüs projesi nedir? Van içeriden satış yapıyor. Bir mobil satış temsilcisinin hayatından bir gün. Birkaç saniye içinde sipariş oluşturma ve verme yeteneği
- Büyük Düşes Ksenia Alexandrovna Romanova ve sürgündeki çocukları
- Sheba Kraliçesi'nin Sırları. Sheba Kraliçesi. O var mıydı? Seba Kraliçesi Belkis
- Efsanevi Saba Kraliçesi kimdi?