Измерение вязкости

Вязкость – это характеристика сил внутреннего трения. Сила трения в зависимости от вязкости, жидкости или газа выражается формулой:

F – сила сопротивления перемещению слоев среды, которая направлена в сторону убывания скорости.

dV/dl – градиент скорости

Единица вязкости в системе СИ — Па·с, в системе СГС—П (пуаз); единица кинематической вязкости в СИ — м²/с, в системе СГС—ст (стокс).

Приборы для измерения вязкости называются вискозиметрами. В вискозиметрах используется два разных принципа:

· по скорости вытекания жидкости из малого отверстия или из капилляра;

· по скорости падения шарика вязкой жидкости.

Первый принцип основан на формуле Пуазейля, дающей зависимость между объемом жидкости, вытекающей из трубки радиусом R и длиной l.

Р₁,Р₂ – давление на торцах трубки

R – радиус трубки

Т – время вытекания

Второй принцип измерения вязкости основан на измерении скорости падения шара в вязкой среде. Используется формула Стокса.

– плотность материала шара

плотность жидкости

r – радиус шара

Одним из широко используемых приборов для измерения вязкости является вискозиметр Энглера, в котором измеряется время вытекания 200 г жидкости по сравнению со временем вытекания 200 г воды через то же отверстие. Вязкость измеряется в градусах Энглера, что соответствует отношению времени вытекания жидкости ко времени вытекания воды при тех же условиях. Соотношение между Пуазами и градусами Энглера связывается формулой

где - плотность жидкости в г/см³

Существует понятие кинематической вязкости – это вязкость, отнесенная к единичной плотности, т.е:

Измеряется кинематическая вязкость в единицах L²T^-1, т. е. M² /сек в системе СИ. Та же единица в СГС-системе называется стоксом, т. е.

Существует еще понятие ударной вязкости, определяемой, как работа для излома твердого тела, отнесенная к единице поперечного сечения излома.

Обратная величина вязкости – текучесть.

Поиск по сайту: