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二、粘性

1) 粘性的概念

      液体在外力作用流动(或有流动趋势)时,分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力,这种现象叫做液体的粘性。     液体只有在流动(或有流动趋势)时才会呈现出粘性,静止液体是不呈现粘性的。如图:

                                            
    液体的粘度示意图(大演示图

    μ为比例常数,有时称为粘性系数或粘度。以τ表示切应力,即单位面积上的内摩擦力,则

                          τ=μdu / dy                      (1-5)

     这就是牛顿的液体内摩擦定律。 2) 粘度

    液体的粘性大小可用粘度来表示。粘度的表示方法有动力粘度μ、运动粘度ν、相对粘度。

    (1)动力粘度μ

式(1-5)中μ为由液体种类和温度决定的比例系数,它是表征液体粘性的内摩擦系数。

如果用它来表示液体粘度的大小,就称为动力粘度,或称绝对粘度。

动力粘度μ的物理意义是:液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。动力粘度的单位为Pa·s(帕·秒,N·s/m2 )。

以前沿用的单位为P(泊,dyne·s/c m2)。单位换算关系为

1Pa·s = 10P(泊)= 1000 cP(厘泊)

(2) 运动粘度ν

液体的动力粘度μ与其密度ρ的比值,称为液体的运动粘度ν,
ν=μ/ρ                     (1-6)
运动粘度的单位为m2 /s。 以前沿用的单位为St(斯)。单位换算关系为

1 m2 /s=104 St(斯)=106 cSt(厘斯)

就物理意义来说,ν不是一个粘度的量,但习惯上常用它来标志液体粘度,液压油液的粘度等级是以40℃时运动粘度(以mm2/s计)的中心值来划分的。

例如,牌号为L—HL22的普通液压油在40℃时运动粘度的中心值为22 mm2/s(L表示润滑剂类,H表示液压油,L表示防锈抗氧型)。

(3)相对粘度  

相对粘度又称条件粘度,它是按一定的测量条件制定的。根据测量的方法不同,可分为恩氏粘度°E、赛氏粘度SSU、雷氏粘度Re等。我国和德国等国家采用恩氏粘度。

2) 粘度的影响因素

   液体的粘度随液体的压力和温度而变。

  • 对液压油来说,压力增大时,粘度增大,但影响很小,通常忽略不计。
  • 液压油的粘度对温度变化十分敏感。温度升高时,粘度下降。在液压技术中,希望工作液体的粘度随温度变化越小越好。

    粘度随温度变化特性,可以用粘度-温度曲线表示。