动力粘度
度量流体粘性大小的物理量
动力粘度(dynamic viscosity),也被称为动态粘度、绝对粘度或简单粘度,定义为应力应变速率之比,其数值上等于面积为1㎡相距1m的两平板,以1m/s的速度作相对运动时,因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。单位为N·s/㎡(牛顿秒每米方),即Pa·s(帕秒),其量纲为M/(L·T)。
系数计算
度量流体粘性大小的物理量。又称粘性系数、动力粘度,比例系数,粘性阻尼系数,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 K时,气体粘度可用萨特兰公式计算:
式中,μ0=1.7894e-5为(15℃时的粘度),B为与气体种类有关的常数,空气的B=110.4 K;
或用幂次公式 :
指数n随气体种类和温度而变,对于空气,在90开
水的粘度可按下式计算:
式中,t为℃。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
粘度差异
流体内部抵抗流动的阻力,用对流体的剪切应力剪切速率之比表示。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:
(1)空气: μ=17.9×10^(-6) Pa·s, v=14.8×10^(-6) ㎡/s;
(2)水: μ=1.01×10^(-3) Pa·s, v=1.01×10^(-6) ㎡/s;
(3)甘油 :μ=1.499Pa·s, v=1.19×10^(-3) ㎡/s。
其中,a^(n)表示为a的n次方。
粘度
粘度是指液体受外力作用移动时,分子间产生的内摩擦力的量度。
运动粘度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度,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㎡/s(米平方每秒)表示。习惯用厘斯(cSt)为单位。1厘斯=10^(-6)米^(2)/秒=1毫米^(2)/秒。
参考资料
最新修订时间:2024-04-23 16:17
目录
概述
系数计算
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