粘度是物质的一种物理化学性质,定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体;今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化度所需的力。
由于粘度的作用,使物体在流体中运动时受到摩擦阻力和压差阻力,造成机械能的损耗(见流动阻力)。
定义
由于液体的粘性将此力层层传递,各层液体也相应运动,形成一速度梯度dudr,称剪切速率,以r表示。FA称为剪切应力,以表示。剪切速率与剪切应力间具有如下关系:
(FA)(dudr),
此比例系数即被定义为液体的剪切粘度(另有拉伸粘度,剪切粘度平时使用较多,一般不加区别简称粘度时多指剪切粘度),故(FA)(dudr)r。
将两块面积为1的板浸于液体中,两板距离为1米,若在某一块板上加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1ms,则此液体的粘度为1Pas。
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,与D为正比关系。非牛顿流体:不符合牛顿公式Df(D),以a表示一定(D)下的粘度,称表观粘度。
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r表示溶液粘度和溶剂粘度之比,即:
相对粘度与浓度C的关系可表示为:
r1【】CK【】C
式中【】为溶液的特性粘度,
K为系数。【】、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17。9106Pas,v14。8106m2s
水1。01103Pas,v1。01106m2s
甘油1。499Pas,v1。19103m2s
各种流体的粘度数据,主要由实验测得。常用的粘度计有毛细管式、落球式、锥板式...
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