毛細管黏度計使用 相關
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毛細管粘度計是通過測定流過毛細管中的流體流量、毛細管出口與入口間的壓力差，再根據哈根—泊肅葉 (Hagen-Poisculli) 法則求得流體粘度的一種粘度計。
毛细管粘度计是通过测定流过毛细管中的流体流量、毛细管出口与入口间的压力差，再根据哈根—泊肃叶 (Hagen-Poisculli) 法则求得流体粘度的一种粘度计。
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毛细管粘度计是通过测定流过毛细管中的流体流量、毛细管出口与入口间的压力差，再根据哈根—泊肃叶 (Hagen-Poisculli) 法则求得流体粘度的一种粘度计。 原理 [ 编辑] 哈根-泊萧叶公式： 其中： 一段时间 内流经毛细管的体积. 毛细管半径. 毛细管两末端压强差. L毛细管长度. 因而只要得到流过的液体体积、时间和加在液体上的压力就可以得到粘度。 分类 [ 编辑] 毛细管粘度计主要有三种类型（分类版本较多）： [來源請求] 圆孔-活塞型、玻璃管型和孔型粘度计。 圆孔-活塞型粘度计允许承受较大的压力，因此可用于测定高聚物的粘度。 孔型粘度计也叫短管型，小孔型可用于牛顿型流体的粗略测量和粘度比较。 玻璃管型粘度及应用广泛，可分为重力型和加压型。
- 產生
- 分類
- 定義
- 牛頓流體與非牛頓流體
- 溶液黏度
- 固體黏度
- 單位
- 黏度與溫度的關係
- 黏度與壓力的關係
- 黏度的測量
流體的黏度是由於相鄰層間以不同的速度運動時產生的摩擦造成的。管中心處阻力最小，液層流動速度最大；管壁附近液層同時受到液體黏性阻力和管壁摩擦力作用，速度最小，在管壁上液層的移動速度為零（假定在不產生滑移時）。因此，一些附近的壓力（如兩頭管的壓力差）需要克服摩擦層之間阻力，來保持流體流動。同樣的速度模式，應力應正比於流體的黏度。
實際上，有兩個量被稱為黏度。一種被稱為動態黏度、絕對黏度或簡單黏度（來區別其他的量），但通常也稱為黏度。另外一種量稱為運動黏度（用符號ν表示），它是流體的黏度與密度的比值。 加工過程中，聚合物的流變性質主要表現為黏度的變化，根據流動過程中聚合物黏度與應力或應變速率的關係，將聚合物的流動行為分為：牛頓流體——黏度μ為常數；非牛頓流體——表觀黏度μ不為常數。
剪切黏度
是兩個板塊之間流體的層流剪切。而流體和移動邊界之間的摩擦導致了流體剪切，描述這種行為強度的是流體的黏度。在一般的平行流動中（如可能發生在一個直管中），剪切應力正比於速度梯度。相互平行的相鄰層之間的移動速度不同，產生剪切。而流體的剪切黏度是描述對剪切流動的抵抗能力。在理想情況下，它被定義為庫愛特流——被困在水平板（一側固定，一側以恆定速度水平運動）間的一層流體。（註：通常認為板塊非常大，不需要考慮邊緣附近的情況。） 如果頂板的速度足夠小，流體粒子將平行於它流動，並且它們的速度從底部的0到頂部的ν呈線性變化。流體的每一層流動速度快於它的下一層，它們之間會產生一個抵抗它們相對運動的摩擦力。特別是，流體將在頂板運動的反方向施加一個力，在底板也會產生一個等大反向的力。因此需要一個外力來維持頂板以恆定的速度運動。 力F的大小正比於每塊板的運動速度u和面積A，而反比於兩板之間的距離，即 1. F = μ A u y {\displaystyle F={\mu A}{\frac {u}{y}}} 在這個公式中，比例係數μ {\displaystyle \mu } 是流體的黏度（特別是動態黏度）；...
運動黏度
運動黏度是剪切黏度μ除以液體的密度ρ，通常用希臘字母ν表示。方便研究雷諾數。 1. ν = μ ρ {\displaystyle \mathrm {\nu } ={\frac {\mu }{\rho }}} 2. R e = ρ u L μ = u L ν {\displaystyle \mathrm {Re} ={\frac {\rho uL}{\mu }}={\frac {uL}{\nu }}}
體積黏度
一個可壓縮流體被均勻壓縮或擴展時，沒有剪切，但它仍然以內部摩擦的形式表現來抵制它的流動。這些力的一個與壓縮或膨脹率有關的因素σ，稱為體積黏度，或第二黏度。只有當流體被迅速壓縮或擴展時，如聲音和衝擊波，體積黏度顯得很重要。體積黏度解釋了這些波的能量損失，正如斯托克斯的聲衰減規律所描述的。
牛頓流體
表觀黏度與剪切速率無關的流動特性的流體（即服從牛頓黏性定律的流體）稱為牛頓流體。黏性定律是一個本構方程式，而不是一個自然法則。一種流體的行為符合牛頓定律，黏度μ獨立於應力的稱為牛頓流體。氣體，水和許多常見的液體可以在普通的條件和環境考慮為牛頓流體。 牛頓流體的流動曲線（剪切應力與剪切速率的關係曲線稱為流動曲線），是一條通過原點的斜直線，該條斜直線的斜率即是該牛頓流體的黏度，斜率不同，黏度不同。對於同一流體，在任何剪切速率下，黏度相同，與剪切速率無關。
非牛頓流體
表觀黏度隨剪切速率而變化。它不再是物性常數，但它與牛頓黏度同因次。黏性定律是一個本構方程式，而不是一個自然法則。一種流體的行為符合牛頓定律，黏度μ獨立於應力的稱為牛頓流體。氣體，水和許多常見的液體可以在普通的條件和環境考慮為牛頓流體。有許多明顯偏離牛頓定律的非牛頓流體，比如： 1. 切力變稀流體：流體黏度隨剪切速率增大而降低； 2. 觸變性流體：定溫下表觀黏度隨剪切持續時間而降低； 3. 震凝性流體：定溫下表觀黏度隨剪切持續時間而增大； 4. 賓漢流體：在低應力下表現為固體，在高應力下表現為黏性流體。 即使是牛頓流體，黏度通常取決於其組成和溫度。氣體等可壓縮性流體，這取決於溫度，而隨壓力變化很慢。一些流體的黏度可能取決於其他因素。例如磁流變流體，流體在加磁場後變厚，可能會表現得像固體點。
對於溶液（尤其是高分子溶液），常用到以下幾種黏度。 相對黏度（又稱黏度比）是溶液（或分散相）的黏度η與溶劑（或連續相）的黏度η0之比，即： 1. η r = η η 0 {\displaystyle \eta _{r}={\frac {\eta }{\eta _{0}}}} 增比黏度（又稱比黏度）是溶液（或分散相）的黏度η與溶劑（或連續相）的黏度η0之差被溶劑（或連續相）黏度的η0除得之商，即： 1. η s p = η − η 0 η 0 = η η 0 − 1 = η r − 1 {\displaystyle \eta _{sp}={\frac {\eta -\eta _{0}}{\eta _{0}}}\,={\frac {\eta }{\eta _{0}}}-1=\eta _{r}-1...
在流體流動中所產生的黏性力不能與在固體中對剪切、壓縮或拉伸產生的回覆彈性力相混淆。後者的應力是與形變量成比例的，而在流體中與形變隨時間的變化率成比例。然而，許多液體（包括水）在受到突然的壓力後，反應像彈性固體。相反，甚至在任意應力較小，許多「固體」（即使花崗岩）將像液體一樣流動，雖然很慢。這樣的材料，具有彈性（反應變形）和黏度（以變形率的反應），即黏彈性。黏彈性固體可能表現出壓力黏性和體積黏性。拉伸黏度的剪切和體積黏度，描述了一個固體彈性材料的伸長率的反應的一個線性組合，它廣泛用於表徵聚合物。在地質學中，具有黏性變形至少三倍於彈性變形的稀土材料有時被稱為流變體。
動力黏度
黏度的國際單位制是帕斯卡·秒[Pa·s]，有時也使用以法國生理學家吉恩·路易斯·泊肅葉命名的泊[P]。十個泊等於一個帕斯卡·秒。 1. 1Pa·s = 10P 實際上，有兩個量被稱為黏度。上面所定義的量有時被稱為動態黏度、絕對黏度或簡單黏度（來區別其他的量），但通常也稱為黏度，常用符號為μ或η。另外一種量稱為運動黏度（用符號ν表示），它是流體的黏度與密度的比值： 1. ν = η ρ {\displaystyle \nu ={\frac {\eta }{\rho }}}
運動黏度
運動黏度是在重力影響下，衡量抵制液體流動的量。它的測量裝置通常被稱為毛細管黏度計——基本上是底部有一個狹窄管的有刻度的筒。當兩種體積相同的液體放置在相同的毛細管中，並且可以在重力的影響下流動，那麼在流過管道時，黏性流體花費的時間比少黏性流體花費的時間要長。運動黏度的SI單位是平方米/秒，沒有特別的名字。由於這個單位太大，很少使用。一個更常見的運動黏度單位是平方厘米/秒，這是考慮到以愛爾蘭的數學家和動物學家喬治·加布里埃爾·斯托克斯（1819～1903）而命名的斯托克斯（St）。這個單位也有點大，所以最常見的單位可能是平方毫米/秒，或厘司。 1. 1 m2／s= 10，000 [stokes]= 1，000，000 [centistokes] 2. 1 cm2／s＝1 stokes 3. 1 mm2／s＝1 centistokes
從日常經驗中，我們可以知道，黏度隨著溫度的變化而變化。如，蜂蜜和糖漿在加熱時更容易流動；在冬季天氣變冷時，發動機潤滑油和液壓液明顯黏性變高，嚴重影響汽車及其他機械的性能。一般來說，一種簡單液體的黏度隨溫度的升高而下降（反之亦然），隨著溫度的升高，液體中分子中運動的平均速度增大，與臨近分子的接觸時間變短。確切地說，兩個變量的變化是非線性的，當有相變發生時，變量發生突變。加熱時，液體更易流動，氣體變稠。氣體的黏度隨溫度的升高而增大，且黏度正比於溫度的平方根。這是由於在更高的溫度下，增大了分子間碰撞的頻率。因為氣體中的分子大部分時間是在空間自由運動，任何增加一個分子與另一個分子接觸時間的因素，都會降低分子作為一個整體參與協調運動的能力。這類分子彼此發生碰撞，運動變得更加的雜亂無章，充分解釋了氣體黏...
氣體黏度與壓力的關係
氣體的黏度隨壓力的增大而增大，黏度與壓力的關係可由公式（η = η 1 f {\displaystyle \eta =\eta _{1}f} ）求得。
液體黏度與壓力的關係
液體黏度隨壓力的增加而增大，但遠不如氣體的黏度與壓力的關係之密切。在500MPa（即5000大氣壓）下，液體黏度與壓力的關係用公式（η = η 1 exp ( α p ) {\displaystyle \eta =\eta _{1}\exp {(\alpha p)}} ）表示。普通液體在0.1MPa附近，每增加0.1MPa壓力時，黏度增加約0.1%～0.3%。對於黏度η>1.2mPa·s的液烴，可用庫澤爾式來計算高壓下的黏度值。
測量黏度的有各種黏度計和流變儀。流變儀用於流體的黏度不能用單個黏度值定義的情況 ，因此要比黏度計需要更多的參數設定和測量。封閉的流體溫度控制是準確測量所必備的，特別是像潤滑油的黏度，僅變化5℃可翻倍。一些流體，在較寬的剪切速率範圍內，黏度是恆定的（牛頓流體）。沒有恆定黏度的流體（非黏度流體）不能由單一的數字來描述。非牛頓流體表現出剪切應力和剪切速率之間各種不同的相關性。目前用得最廣泛的主要有毛細管黏度計，旋轉黏度計，落球黏度計和錐板黏度計等幾種，這些儀器可以測量10-2～1012泊的黏度。各種黏度計所適應的剪切速率範圍不同。擠出式毛細管黏度計通常可在10-1～106與實際加工條件非常接近的剪切速率範圍使用；轉動式黏度計可用於剪切速率在10-3～10的範圍，而球式黏度計只能在很低的剪切速率範圍...
毛细管粘度计是通过测定流过毛细管中的流体流量、毛细管出口与入口间的压力差，再根据哈根—泊肃叶 (Hagen-Poisculli) 法则求得流体粘度的一种粘度计。 原理 [ 编辑] 哈根-泊萧叶公式： 其中： 一段时间 内流经毛细管的体积. 毛细管半径. 毛细管两末端压强差. L毛细管长度. 因而只要得到流过的液体体积、时间和加在液体上的压力就可以得到粘度。 分类 [ 编辑] 毛细管粘度计主要有三种类型（分类版本较多）： [来源请求] 圆孔-活塞型、玻璃管型和孔型粘度计。 圆孔-活塞型粘度计允许承受较大的压力，因此可用于测定高聚物的粘度。 孔型粘度计也叫短管型，小孔型可用于牛顿型流体的粗略测量和粘度比较。 玻璃管型粘度及应用广泛，可分为重力型和加压型。
黏度範圍從大約0.01到1 Pa·s的材料，比如大多數聚合物溶液，最好用毛細管破裂流變儀、反向噴射裝置或收縮流系統來進行表徵。 對於黏度範圍從大約1到1000 Pa·s的材料，可以使用長絲拉伸流變儀。
毛細現象 （又稱 毛細管作用 ）是指 液體 在細管狀物體或多孔物體內部，由「液體與物體間 附著力 」和「因液體分子間 內聚力 而產生的 表面張力 」組合而成，令液體在不需施加外力的情況下，流向細管狀物體或細縫的現象；該現象可以令液體克服 地心引力 ...
