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動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度

更新時(shí)間:2024-11-13   點(diǎn)擊次數(shù):302次

粘度是粘性的程度,又稱粘(滯)性系數(shù),是量度流體粘滯性大小的物理量。根據(jù)牛頓(Newton)粘性定律和泊肅葉(Poiseuille)定律,粘度分為動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度兩種。

其中,動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度既有相關(guān)性,又屬于兩個(gè)不同的概念,大家往往容易把動(dòng)力粘度和運(yùn)動(dòng)粘度的概念混淆。

動(dòng)力粘度指使用單位距離的單位面積液層,產(chǎn)生單位流速所需之力,又稱旋轉(zhuǎn)粘度。在國際單位制(SI)中,動(dòng)力粘度單位是Pa.s。計(jì)算液體的動(dòng)力粘度公式:μ=τ/(du/dy),τ為液流單位面積上的內(nèi)摩擦阻力(剪切應(yīng)力),du/dy為速度梯度(剪切速率)。

運(yùn)動(dòng)粘度是流體的動(dòng)力粘度與同溫度下該流體的密度的比值,又稱比密粘度。 運(yùn)動(dòng)粘度ν=μ/ρ,μ表示液體的動(dòng)力粘度,ρ表示液體的密度。運(yùn)動(dòng)粘度是流體在重力作用下流動(dòng)阻力的度量,運(yùn)動(dòng)粘度的國際單位制(SI)單位是(m^2)/s。

動(dòng)力粘度通常使用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定。動(dòng)力粘度的法定度量單位-毫帕/秒(mPa·s)。粘度通常是動(dòng)力粘度的縮寫,單位為 Pa·s 或 mPa·s。過去使用的動(dòng)力粘度單位為泊或厘泊,泊(Poise)或厘泊(cP)為非法定計(jì)量單位。

1Pa.s==10P=103cP

1 cP = 1 mPa.s(m為小寫,表示‘毫帕秒’)

運(yùn)動(dòng)粘度通常用毛細(xì)管粘度計(jì)測(cè)定。在國際單位制(SI)中,運(yùn)動(dòng)粘度的單位是(m^2)/s。過去通常使用厘斯(cSt)作運(yùn)動(dòng)粘度的單位,它等于10-6m2/s,即1cSt=1mm2/s。

需要注意的是,不能用運(yùn)動(dòng)粘度來衡量流動(dòng)阻力的大小,而動(dòng)力粘度才是流動(dòng)阻力的度量。參閱下面的數(shù)據(jù)(20℃水與空氣的動(dòng)力粘度μ,運(yùn)動(dòng)粘度ν與密度ρ值):

μ水=1.002mPa.s

μ空氣=0.018mPa.s

μ水比μ空氣大55.7

ν水=1.0038cm2/s

ν空氣=15cm2/s

ν水比ν空氣小15

ρ水=0.9982g/cm3

ρ空氣=0.0012g/cm3

ρ水比ρ空氣大832


可以看出,水比空氣的動(dòng)力粘度大得多,而空氣比水的運(yùn)動(dòng)粘度又大得多(這是因?yàn)樗拿芏缺瓤諝獾拇蟮枚嗟木壒剩?。我們?cè)谒行兄袝r(shí)明顯感到比在空氣中行走的阻力大,正是由于水的動(dòng)力粘度比空氣的大,因此,不能簡(jiǎn)單地用運(yùn)動(dòng)粘度去度量流動(dòng)阻力的大小。



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