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当液体流动时,由于液体与固体壁面的附着力及流体本身的粘性使流体内各处的速度大 小不等,以流体沿如图1-4所示的平行平板间的流动情况为例,设上平板以速度u向右运 动,下平板固定不动。紧贴于上平板上的流体粘附于上平板上,其速度与上平板相同。紧贴 于下平板上的流体粘附于下平板图1-4液体的粘性示意图上,其速度为零。中间流体的速度 按线性分布。我们把这种流动看成是许多无限薄的流体层在运动,当运动较快的流体层在运 动较慢的流体层上滑过时,两层间由于粘性就产生内摩擦力的作用。根据实际测定的数据所 知,流体层间的内摩擦力F与流体层的接触面积A及流体层的相对流速du成正比,而与此 二流体层间的距离dz成反比,即: F=H Adu/dz 以τ=F/A表示切应力,则有: t= u dudu 式中:μ为衡量流体粘性的比例系数,称为绝对粘度或动力粘度:du/dz表示流体层间速度差异的程度, 称为速度梯度 上式是液体内摩擦定律的数学表达式。当速度梯度变化时,μ为不变常数的流体称为牛 顿流体,μ为变数的流体称为非牛顿流体。除高粘性或含有大量特种添加剂的液体外,一般 的液压用流体均可看作是牛顿流体 流体的粘度通常有三种不同的测试单位。(1)绝对粘度μ。绝对粘度又称动力粘度,它 直接表示流体的粘性即内摩擦力的大小。动力粘度μ在物理意义上讲,是当速度梯度 du/dz=1时,单位面积上的内摩擦力的大小,即: dz (1-2) 动力粘度的国际(SI)计量单位为牛顿·秒/米2,符号为N·s/m2,或为帕·秒,符号为 (2)运动粘度ⅴ。运动粘度是绝对粘度μ与密度p的比值 V=H/p 式中:v为液体的动力粘度,m2/s:p为液体的密度,kg/m2。 运动粘度的SI单位为米/秒,m/s。还可用CGS制单位:斯(托克斯),St斯的单位太大, 应用不便,常用1%斯,即1厘斯来表示,符号为cSt,故 lcSt=102st=10°m2/s 运动粘度ν没有什么明确的物理意义,它不能像μ一样直接表示流体的粘性大小,但对 ρ值相近的流体,例如各种矿物油系液压油之间,还是可用来大致比较它们的粘性。由于在 理论分析和计算中常常碰到绝对粘度与密度的比值,为方便起见才采用运动粘度这个单位来 代替μ/ρ。它之所以被称为运动粘度,是因为在它的量纲中只有运动学的要素长度和时间 因次的缘故。机械油的牌号上所标明的号数就是表明以厘斯为单位的,在温度50℃时运动 粘度ν的平均值。例如10号机械油指明该油在50℃时其运动粘度ν的平均值是10cSt 蒸馏水在20.2℃时的运动粘度ⅴ恰好等于lcSt,所以从机械油的牌号即可知道该油的运动 粘度。例如20号油说明该油的运动粘度约为水的运动粘度的20倍,30号油的运动粘度约 为水的运动粘度的30倍,如此类推。动力粘度和运动粘度是理论分析和推导中经常使用的 粘度单位。它们都难以直接测量,因此,工程上采用另一种可用仪器直接测量的粘度单位, 即相对粘度 (3)相对粘度。相对粘度是以相对于蒸馏水的粘性的大小来表示该液体的粘性的。相对粘度 又称条件粘度。各国采用的相对粘度单位有所不同。有的用赛氏粘度,有的用雷氏粘度,我 国采用恩氏粘度。恩氏粘度的测定方法如下:测定200cm某一温度的被测液体在自重作用 下流过直径2.8mm小孔所需的时间t,然后测出同体积的蒸馏水在20℃时流过同一孔所 需时间t(t=50~52s),t与t的比值即为流体的恩氏粘度值。恩氏粘度用符号°E表示 被测液体温度t℃时的恩氏粘度用符号°Et表示。 Et =t/ta (1-4) 工业上一般以20℃、50℃和100℃作为测定恩氏粘度的标准温度,并相应地以符号 E2、°E50和°E10来表当液体流动时,由于液体与固体壁面的附着力及流体本身的粘性使流体内各处的速度大 小不等,以流体沿如图 1-4 所示的平行平板间的流动情况为例,设上平板以速度 u0 向右运 动,下平板固定不动。紧贴于上平板上的流体粘附于上平板上,其速度与上平板相同。紧贴 于下平板上的流体粘附于下平板图 1-4 液体的粘性示意图上,其速度为零。中间流体的速度 按线性分布。我们把这种流动看成是许多无限薄的流体层在运动,当运动较快的流体层在运 动较慢的流体层上滑过时,两层间由于粘性就产生内摩擦力的作用。根据实际测定的数据所 知,流体层间的内摩擦力 F 与流体层的接触面积 A 及流体层的相对流速 du 成正比,而与此 二流体层间的距离 dz 成反比,即: F=μAdu/dz 以τ=F/A 表示切应力,则有: τ=μdu/dz (1-1) 式中:μ为衡量流体粘性的比例系数,称为绝对粘度或动力粘度;du/dz 表示流体层间速度差异的程度, 称为速度梯度。 上式是液体内摩擦定律的数学表达式。当速度梯度变化时,μ为不变常数的流体称为牛 顿流体,μ为变数的流体称为非牛顿流体。除高粘性或含有大量特种添加剂的液体外,一般 的液压用流体均可看作是牛顿流体。 流体的粘度通常有三种不同的测试单位。(1)绝对粘度 μ。绝对粘度又称动力粘度,它 直接表示流体的粘性即内摩擦力的大小。动力粘度 μ 在物理意义上讲,是当速度梯度 du/dz=1 时,单位面积上的内摩擦力的大小,即: du dz   = (1-2) 动力粘度的国际(SI)计量单位为牛顿·秒/米 2,符号为 N·s/m2,或为帕·秒,符号为 Pa·s。 (2)运动粘度 ν。运动粘度是绝对粘度 μ 与密度 ρ 的比值: ν=μ/ρ (1-3) 式中:ν为液体的动力粘度,m 2 /s;ρ 为液体的密度,kg/m3。 运动粘度的 SI 单位为米 2 /秒,m 2 /s。还可用 CGS 制单位:斯(托克斯),St 斯的单位太大, 应用不便,常用 1%斯,即 1 厘斯来表示,符号为 cSt,故: 1cSt =10-2 St =10-6 m 2 /s 运动粘度ν没有什么明确的物理意义,它不能像μ一样直接表示流体的粘性大小,但对 ρ值相近的流体,例如各种矿物油系液压油之间,还是可用来大致比较它们的粘性。由于在 理论分析和计算中常常碰到绝对粘度与密度的比值,为方便起见才采用运动粘度这个单位来 代替μ/ρ。它之所以被称为运动粘度,是因为在它的量纲中只有运动学的要素长度和时间 因次的缘故。机械油的牌号上所标明的号数就是表明以厘斯为单位的,在温度 50℃时运动 粘度 ν 的平均值。例如 10 号机械油指明该油在 50℃时其运动粘度 ν 的平均值是 10cSt。 蒸馏水在 20.2℃时的运动粘度 ν 恰好等于 1cSt,所以从机械油的牌号即可知道该油的运动 粘度。例如 20 号油说明该油的运动粘度约为水的运动粘度的 20 倍,30 号油的运动粘度约 为水的运动粘度的 30 倍,如此类推。动力粘度和运动粘度是理论分析和推导中经常使用的 粘度单位。它们都难以直接测量,因此,工程上采用另一种可用仪器直接测量的粘度单位, 即相对粘度。 (3)相对粘度。相对粘度是以相对于蒸馏水的粘性的大小来表示该液体的粘性的。相对粘度 又称条件粘度。各国采用的相对粘度单位有所不同。有的用赛氏粘度,有的用雷氏粘度,我 国采用恩氏粘度。恩氏粘度的测定方法如下:测定 200cm3 某一温度的被测液体在自重作用 下流过直径 2.8mm 小孔所需的时间 tA,然后测出同体积的蒸馏水在 20℃ 时流过同一孔所 需时间 tB(tB=50~52s),tA 与 tB 的比值即为流体的恩氏粘度值。恩氏粘度用符号°E 表示。 被测液体温度 t℃时的恩氏粘度用符号°Et 表示。 °Et = tA /tB (1-4) 工业上一般以 20℃、50℃和 100℃ 作为测定恩氏粘度的标准温度,并相应地以符号 °E20、°E50 和°E100 来表示
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