เคมีปิโตรเลียม การแปลงความหนืดจลนศาสตร์เป็นไดนามิก คำนวณส่วนผสมของส่วนผสมที่มีความหนืดต่างกัน
ความหนืดของของเหลว
พลวัต ความหนืดหรือสัมประสิทธิ์ ความหนืดแบบไดนามิกƞ (นิวตัน) กำหนดโดยสูตร:
η = r / (dv/dr)
โดยที่ r คือแรงต้านทานความหนืด (ต่อหน่วยพื้นที่) ระหว่างชั้นของเหลวที่อยู่ติดกัน 2 ชั้นซึ่งพุ่งไปตามพื้นผิว และ dv/dr คือความชันของความเร็วสัมพัทธ์ในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ มิติของความหนืดไดนามิกคือ ML -1 T -1 หน่วยในระบบ CGS คือ poise (pz) = 1g/cm*sec=1din*sec/cm2 = 100 centipoise (cps)
จลนศาสตร์ ความหนืดถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของความหนืดไดนามิก ƞต่อความหนาแน่นของของเหลว p มิติ ความหนืดจลนศาสตร์ L 2 T -1 หน่วยในระบบ CGS คือ Stokes (st) = 1 cm 2 /sec = 100 centistokes (cst)
ความลื่นไหล φ คือส่วนกลับของความหนืดไดนามิก อย่างหลังสำหรับของเหลวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิลดลงโดยประมาณตามกฎหมาย φ = A + B / T โดยที่ A และ B เป็นค่าคงที่ลักษณะเฉพาะ และ T หมายถึงอุณหภูมิสัมบูรณ์ ค่าของ A และ B สำหรับของเหลวจำนวนมากได้รับจาก Barrer
ตารางความหนืดของน้ำ
ข้อมูลของบิงแฮมและแจ็กสันสอดคล้องกัน มาตรฐานแห่งชาติในสหรัฐอเมริกาและบริเตนใหญ่ เมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2496 ƞ ที่ 20 0 C = 1.0019 เซนติพอยซ์
อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส |
อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส |
||
ตารางความหนืดของของเหลวชนิดต่างๆ Š, spz
ของเหลว |
|||||||||
โบรโมเบนซีน |
|||||||||
กรดฟอร์มิก |
|||||||||
กรดซัลฟูริก |
|||||||||
กรดน้ำส้ม |
|||||||||
น้ำมันละหุ่ง |
|||||||||
น้ำมันโปรวองซ์ |
|||||||||
คาร์บอนไดซัลไฟด์ |
|||||||||
เมทิลแอลกอฮอล์ |
|||||||||
เอทานอล |
|||||||||
คาร์บอนไดออกไซด์ (ของเหลว) |
|||||||||
คาร์บอนเตตระคลอไรด์ |
|||||||||
คลอโรฟอร์ม |
|||||||||
เอทิลอะซิเตต |
|||||||||
รูปแบบเอทิล |
|||||||||
เอทิลอีเทอร์ |
ความหนืดสัมพัทธ์ของสารละลายน้ำบางชนิด (ตาราง)
ความเข้มข้นของสารละลายจะถือว่าเป็นเรื่องปกติซึ่งมีสารที่ละลายอยู่ 1 กรัมเทียบเท่าใน 1 ลิตร ความหนืดโดยให้สัมพันธ์กับความหนืดของน้ำที่อุณหภูมิเดียวกัน
สาร |
อุณหภูมิ, องศาเซลเซียส |
ความหนืดสัมพัทธ์ |
สาร |
อุณหภูมิ, องศาเซลเซียส |
ความหนืดสัมพัทธ์ |
แคลเซียมคลอไรด์ |
|||||
แอมโมเนียมคลอไรด์ |
กรดซัลฟูริก |
||||
โพแทสเซียมไอโอไดด์ |
กรดไฮโดรคลอริก |
||||
โพแทสเซียมคลอไรด์ |
โซดาไฟ |
ตารางความหนืดของสารละลายกลีเซอรอลที่เป็นน้ำ
ความถ่วงจำเพาะ 25°/25°С |
เปอร์เซ็นต์น้ำหนักของกลีเซอรีน |
|||
ความหนืดของของเหลวที่ความดันสูงตามทฤษฎีของบริดจ์แมน
ตารางความหนืดสัมพัทธ์ของน้ำที่แรงดันสูง
ความดัน กก./ซม.3 |
||||
ตารางความหนืดสัมพัทธ์ของของเหลวชนิดต่างๆ ที่แรงดันสูง
Š=1 ที่ 30 ° C และความดัน 1 kgf/cm 2
ของเหลว |
อุณหภูมิ, องศาเซลเซียส |
ความดัน กก./ซม.2 |
|||
คาร์บอนไดซัลไฟด์ |
|||||
เมทิลแอลกอฮอล์ |
|||||
เอทานอล |
|||||
เอทิลอีเทอร์ |
|||||
ความหนืดของของแข็ง (VS)
ตารางความหนืดของก๊าซและไอระเหย
พลวัต ความหนืดของก๊าซมักแสดงเป็น micropoises (mpoise) ตามทฤษฎีจลน์ศาสตร์ ความหนืดของก๊าซไม่ควรขึ้นอยู่กับความดัน และแปรผันตามสัดส่วนของรากที่สองของ อุณหภูมิสัมบูรณ์- ข้อสรุปแรกกลายเป็นว่าถูกต้องโดยทั่วไป ยกเว้นแรงกดดันที่ต่ำมากและสูงมาก ข้อสรุปที่สองต้องมีการแก้ไขบางประการ หากต้องการเปลี่ยน ƞ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิสัมบูรณ์ T สูตรที่ใช้บ่อยที่สุดคือ:
แก๊สหรือไอน้ำ |
ค่าคงที่ซูเธอร์แลนด์, C |
||||||||
ไนตรัสออกไซด์ |
|||||||||
ออกซิเจน |
|||||||||
ไอน้ำ |
|||||||||
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ |
|||||||||
เอทานอล |
|||||||||
คาร์บอนไดออกไซด์ |
|||||||||
คาร์บอนมอนอกไซด์ |
|||||||||
คลอโรฟอร์ม |
|||||||||
ตารางความหนืดของก๊าซบางชนิดที่ความดันสูง (μpz)
อุณหภูมิ 0 องศาเซลเซียส |
ความกดดันในบรรยากาศ |
|||||
คาร์บอนไดออกไซด์ |
||||||
ความหนืดเป็นค่าคงที่ทางกายภาพที่สำคัญที่สุด คุณสมบัติการดำเนินงานบ้านหม้อไอน้ำและ น้ำมันดีเซลน้ำมันปิโตรเลียม และผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่ง ค่าความหนืดใช้เพื่อตัดสินความเป็นไปได้ของการทำให้เป็นละอองและความสามารถในการสูบน้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
มีความหนืดไดนามิก จลนศาสตร์ มีเงื่อนไข และมีประสิทธิภาพ (โครงสร้าง)
ความหนืดไดนามิก (สัมบูรณ์) [μ ], หรือ แรงเสียดทานภายในเรียกคุณสมบัติของของเหลวจริงเพื่อต้านทานแรงเฉือนในวงสัมผัส แน่นอนว่าคุณสมบัตินี้จะปรากฏออกมาเมื่อของไหลเคลื่อนที่ ความหนืดไดนามิกในระบบ SI วัดเป็น [N·s/m2] นี่คือความต้านทานที่ของเหลวแสดงออกมาในระหว่างการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของสองชั้นโดยมีพื้นผิว 1 m2 ซึ่งอยู่ห่างจากกัน 1 เมตรและเคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรงภายนอก 1 N ที่ความเร็ว 1 นางสาว. เมื่อพิจารณาว่า 1 N/m 2 = 1 Pa ความหนืดไดนามิกมักแสดงเป็น [Pa s] หรือ [mPa s] ในระบบ CGS (CGS) มิติของความหนืดไดนามิกคือ [din s/m 2 ] หน่วยนี้เรียกว่าสมดุล (1 P = 0.1 Pa s)
ปัจจัยการแปลงสำหรับการคำนวณไดนามิก [ μ ] ความหนืด
หน่วย | ไมโครพอยซ์ (μP) | เซนติพอยซ์ (cP) | ความคงตัว ([กรัม/ซม.·วินาที]) | Pa·s ([กก./ลบ.ม.]) | กก./(ม. ชม.) | กก.วินาที/เมตร 2 |
ไมโครพอยซ์ (μP) | 1 | 10 -4 | 10 -6 | 10 7 | 3.6·10 -4 | 1.02·10 -8 |
เซนติพอยซ์ (cP) | 10 4 | 1 | 10 -2 | 10 -3 | 3,6 | 1.02·10 -4 |
ความคงตัว ([กรัม/ซม.·วินาที]) | 10 6 | 10 2 | 1 | 10 3 | 3.6 10 2 | 1.02·10 -2 |
Pa·s ([กก./ลบ.ม.]) | 10 7 | 10 3 | 10 | 1 3 | 3.6 10 3 | 1.02·10 -1 |
กก./(ม. ชม.) | 2.78 10 3 | 2.78·10 -1 | 2.78·10 -3 | 2.78·10 -4 | 1 | 2.84·10 -3 |
กก.วินาที/เมตร 2 | 9.81 10 7 | 9.81 10 3 | 9.81 10 2 | 9.81 10 1 | 3.53 10 4 | 1 |
ความหนืดจลนศาสตร์ [ν ] คือปริมาณเท่ากับอัตราส่วนของความหนืดไดนามิกของของเหลว [ μ ] ถึงความหนาแน่น [ ρ ] ที่อุณหภูมิเดียวกัน: ν = μ/ρ หน่วยของความหนืดจลนศาสตร์คือ [m 2 /s] - ความหนืดจลน์ของของเหลวดังกล่าวความหนืดไดนามิกคือ 1 N s / m 2 และความหนาแน่นคือ 1 กก. / ม. 3 (N = กก. m / s 2 ). ในระบบ CGS ความหนืดจลนศาสตร์จะแสดงเป็น [cm 2 /s] หน่วยนี้เรียกว่าสโตกส์ (1 สโตก = 10 -4 ม. 2 /วินาที; 1 cSt = 1 มม. 2 /วินาที)
ปัจจัยการแปลงสำหรับการคำนวณจลนศาสตร์ [ ν ] ความหนืด
หน่วย | มม. 2 /วินาที (cSt) | ซม. 2 /วินาที (เซนต์) | ม2/วินาที | ม.2/ชม |
มม. 2 /วินาที (cSt) | 1 | 10 -2 | 10 -6 | 3.6·10 -3 |
ซม. 2 /วินาที (เซนต์) | 10 2 | 1 | 10 -4 | 0,36 |
ม2/วินาที | 10 6 | 10 4 | 1 | 3.6 10 3 |
ม.2/ชม | 2.78 10 2 | 2,78 | 2.78 10 4 | 1 |
มักมีลักษณะเฉพาะของน้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ความหนืดตามเงื่อนไขซึ่งถือเป็นอัตราส่วนของเวลาไหลของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม 200 มิลลิลิตร ผ่านรูสอบเทียบของเครื่องวัดความหนืดมาตรฐานที่อุณหภูมิหนึ่ง [ ที] เมื่อถึงเวลาน้ำกลั่น 200 มิลลิลิตรจะไหลที่อุณหภูมิ 20°C ความหนืดตามเงื่อนไขที่อุณหภูมิ [ ที] ถูกกำหนดไว้ สัญญาณวียูและแสดงด้วยจำนวนองศาทั่วไป
ความหนืดแบบมีเงื่อนไขวัดเป็นองศา VU (°VU) (หากทำการทดสอบในเครื่องวัดความหนืดมาตรฐานตาม GOST 6258-85) วินาทีของ Saybolt และวินาทีของ Redwood (หากทำการทดสอบกับเครื่องวัดความหนืดของ Saybolt และ Redwood)
คุณสามารถแปลงความหนืดจากระบบหนึ่งไปอีกระบบหนึ่งได้โดยใช้โนโมแกรม
ในระบบการกระจายตัวของปิโตรเลียมภายใต้เงื่อนไขบางประการ ซึ่งแตกต่างจากของเหลวของนิวตัน ความหนืดเป็นค่าตัวแปรขึ้นอยู่กับการไล่ระดับของอัตราเฉือน ในกรณีเหล่านี้ น้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมมีลักษณะเฉพาะด้วยความหนืดเชิงประสิทธิภาพหรือเชิงโครงสร้าง:
สำหรับไฮโดรคาร์บอน ความหนืดขึ้นอยู่กับพวกมันเป็นอย่างมาก องค์ประกอบทางเคมี: เพิ่มขึ้นตามน้ำหนักโมเลกุลและจุดเดือดที่เพิ่มขึ้น การปรากฏตัวของกิ่งก้านด้านข้างในโมเลกุลของอัลเคนและแนฟธีนและการเพิ่มจำนวนรอบก็เพิ่มความหนืดเช่นกัน สำหรับ กลุ่มต่างๆไฮโดรคาร์บอนความหนืดเพิ่มขึ้นในชุดอัลเคน - อารีน - ไซเคน
ในการกำหนดความหนืดจะใช้เครื่องมือมาตรฐานพิเศษ - เครื่องวัดความหนืดซึ่งมีหลักการทำงานแตกต่างกัน
ความหนืดจลนศาสตร์ถูกกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมและน้ำมันที่มีความหนืดค่อนข้างต่ำโดยใช้เครื่องวัดความหนืดของเส้นเลือดฝอยซึ่งการกระทำนั้นขึ้นอยู่กับการไหลของของเหลวผ่านเส้นเลือดฝอยตาม GOST 33-2000 และ GOST 1929-87 (ประเภทเครื่องวัดความหนืด VPZh, พิงเควิช ฯลฯ)
สำหรับผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีความหนืด ความหนืดสัมพัทธ์จะวัดเป็นเครื่องวัดความหนืด เช่น VU, Engler เป็นต้น ของเหลวไหลออกจากเครื่องวัดความหนืดเหล่านี้ผ่านรูที่ปรับเทียบแล้วตาม GOST 6258-85
มีความสัมพันธ์เชิงประจักษ์ระหว่างค่าของ° VV แบบมีเงื่อนไขและความหนืดจลนศาสตร์:
ความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีโครงสร้างที่มีความหนืดมากที่สุดนั้นพิจารณาจากเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนตาม GOST 1929-87 วิธีการนี้ขึ้นอยู่กับการวัดแรงที่ต้องใช้ในการหมุนกระบอกสูบด้านในโดยสัมพันธ์กับกระบอกด้านนอกเมื่อเติมช่องว่างระหว่างกระบอกสูบด้วยของเหลวทดสอบที่อุณหภูมิ ที.
นอกเหนือจากวิธีการมาตรฐานในการกำหนดความหนืดแล้ว บางครั้งในงานวิจัยยังใช้วิธีการที่ไม่ได้มาตรฐาน โดยพิจารณาจากการวัดความหนืดตามเวลาที่ลูกบอลสอบเทียบตกระหว่างเครื่องหมายหรือตามเวลาที่ทำให้การสั่นสะเทือนของวัตถุแข็งในการทดสอบ ของเหลว (Heppler, Gurvich viscometers ฯลฯ )
ในวิธีการมาตรฐานทั้งหมดที่อธิบายไว้ ความหนืดจะถูกกำหนดอย่างเคร่งครัด อุณหภูมิคงที่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความหนืดจึงเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก
ขึ้นอยู่กับความหนืดกับอุณหภูมิ
การพึ่งพาความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมกับอุณหภูมินั้นเป็นอย่างมาก ลักษณะสำคัญทั้งในเทคโนโลยีการกลั่นน้ำมัน (การสูบน้ำ การแลกเปลี่ยนความร้อน ตะกอน ฯลฯ) และในการใช้ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเชิงพาณิชย์ (การระบายน้ำ การสูบน้ำ การกรอง การหล่อลื่นพื้นผิวที่ถู เป็นต้น)
เมื่ออุณหภูมิลดลง ความหนืดจะเพิ่มขึ้น รูปนี้แสดงกราฟการเปลี่ยนแปลงของความหนืดโดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของน้ำมันหล่อลื่นชนิดต่างๆ
ตัวอย่างน้ำมันที่เหมือนกันทั้งหมดคือการมีอยู่ของบริเวณอุณหภูมิซึ่งมีความหนืดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
มีสูตรคำนวณความหนืดที่แตกต่างกันมากมายขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แต่สูตรที่ใช้กันมากที่สุดคือสูตรเชิงประจักษ์ของ Walther:
เมื่อหาลอการิทึมของนิพจน์นี้สองครั้ง เราจะได้:
เมื่อใช้สมการนี้ E. G. Semenido ได้รวบรวมโนโมแกรมบนแกนแอบซิสซา ซึ่งมีการพล็อตอุณหภูมิ และความหนืดจะถูกพล็อตบนแกนพิกัด เพื่อความสะดวกในการใช้งาน
เมื่อใช้โนโมแกรม คุณสามารถค้นหาความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่อุณหภูมิที่กำหนดได้ หากทราบความหนืดที่อุณหภูมิอื่นอีกสองอุณหภูมิ ในกรณีนี้ ค่าของความหนืดที่ทราบจะเชื่อมต่อกันเป็นเส้นตรงและต่อเนื่องกันจนกระทั่งตัดกับเส้นอุณหภูมิ จุดตัดกับมันสอดคล้องกับความหนืดที่ต้องการ โนโมแกรมนี้เหมาะสำหรับกำหนดความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเหลวทุกประเภท
สำหรับน้ำมันหล่อลื่นปิโตรเลียม เป็นสิ่งสำคัญมากในระหว่างการใช้งานที่ความหนืดจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิน้อยที่สุด เนื่องจากจะทำให้มั่นใจได้ถึงคุณสมบัติการหล่อลื่นที่ดีของน้ำมันในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง กล่าวคือ ตามสูตรของ Walther ซึ่งหมายความว่าสำหรับ น้ำมันหล่อลื่น ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์ B ต่ำ คุณภาพน้ำมันก็จะยิ่งสูงขึ้น คุณสมบัติของน้ำมันนี้เรียกว่า ดัชนีความหนืดซึ่งเป็นหน้าที่ขององค์ประกอบทางเคมีของน้ำมัน สำหรับไฮโดรคาร์บอนชนิดต่างๆ ความหนืดจะเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิที่แตกต่างกัน การพึ่งพาอาศัยกันที่สูงชันที่สุด (ค่า B มาก) คือค่าอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน และค่าน้อยที่สุดสำหรับอัลเคน ไฮโดรคาร์บอนแนฟเทนิกในแง่นี้มีความใกล้เคียงกับอัลเคน
มีอยู่ วิธีการต่างๆการกำหนดดัชนีความหนืด (VI)
ในรัสเซีย IV ถูกกำหนดโดยค่าความหนืดจลนศาสตร์สองค่าที่ 50 และ 100°C (หรือที่ 40 และ 100°C - ตามตารางพิเศษของคณะกรรมการมาตรฐานแห่งรัฐ)
เมื่อรับรองน้ำมัน IV จะถูกคำนวณตาม GOST 25371-97 ซึ่งกำหนดให้กำหนดค่านี้ด้วยความหนืดที่ 40 และ 100°C ตามวิธีนี้ตาม GOST (สำหรับน้ำมันที่มี VI น้อยกว่า 100) ดัชนีความหนืดจะถูกกำหนดโดยสูตร:
สำหรับน้ำมันทุกชนิดด้วย ν 100 ν, ν 1และ ν 3) ถูกกำหนดตามตาราง GOST 25371-97 ν 40และ ν 100 ของน้ำมันนี้- หากน้ำมันมีความหนืดมากขึ้น ( ν 100> 70 มม. 2 /วินาที) จากนั้นค่าที่รวมอยู่ในสูตรจะถูกกำหนดโดยใช้สูตรพิเศษที่กำหนดในมาตรฐาน
การกำหนดดัชนีความหนืดโดยใช้โนโมแกรมทำได้ง่ายกว่ามาก
โนโมแกรมที่สะดวกยิ่งขึ้นในการค้นหาดัชนีความหนืดได้รับการพัฒนาโดย G.V. การกำหนด IV จะลดลงเพื่อเชื่อมต่อค่าความหนืดที่ทราบที่อุณหภูมิสองอุณหภูมิด้วยเส้นตรง จุดตัดของเส้นเหล่านี้สอดคล้องกับดัชนีความหนืดที่ต้องการ
ดัชนีความหนืดเป็นค่าที่ยอมรับโดยทั่วไปซึ่งรวมอยู่ในมาตรฐานน้ำมันในทุกประเทศทั่วโลก ข้อเสียของดัชนีความหนืดคือแสดงลักษณะการทำงานของน้ำมันในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 37.8 ถึง 98.8 ° C เท่านั้น
นักวิจัยหลายคนตั้งข้อสังเกตว่าความหนาแน่นและความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นสะท้อนถึงองค์ประกอบของไฮโดรคาร์บอนในระดับหนึ่ง มีการเสนอตัวบ่งชี้ที่เกี่ยวข้องซึ่งเชื่อมโยงความหนาแน่นและความหนืดของน้ำมันและเรียกว่าค่าคงที่ความหนืด-มวล (VMC) ค่าคงที่มวลความหนืดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรของ Yu. A. Pinkevich:
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของน้ำมัน VMC อาจมีค่าตั้งแต่ 0.75 ถึง 0.90 และยิ่ง VMC ของน้ำมันสูงเท่าใด ดัชนีความหนืดก็จะยิ่งต่ำลง
ในช่วงอุณหภูมิต่ำ น้ำมันหล่อลื่นได้รับโครงสร้างที่โดดเด่นด้วยความแข็งแรงของผลผลิต, ความเป็นพลาสติก, thixotropy หรือความผิดปกติของความหนืด, ลักษณะเฉพาะของระบบที่กระจายตัว ผลลัพธ์ของการพิจารณาความหนืดของน้ำมันนั้นขึ้นอยู่กับการผสมเชิงกลเบื้องต้น รวมถึงอัตราการไหลหรือปัจจัยทั้งสองพร้อมกัน น้ำมันที่มีโครงสร้างเช่นเดียวกับระบบปิโตรเลียมที่มีโครงสร้างอื่นๆ ไม่เป็นไปตามกฎการไหลของของไหลของนิวตัน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงของความหนืดควรขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น
น้ำมันที่มีโครงสร้างไม่บุบสลายจะมีความหนืดสูงกว่าหลังจากการถูกทำลายอย่างมีนัยสำคัญ หากคุณลดความหนืดของน้ำมันดังกล่าวโดยการทำลายโครงสร้างโครงสร้างนี้จะถูกฟื้นฟูในสภาวะสงบและความหนืดจะกลับคืนสู่ค่าเดิม ความสามารถของระบบในการฟื้นฟูโครงสร้างตามธรรมชาตินั้นเรียกว่า ทิโซโทรปี- ด้วยการเพิ่มความเร็วการไหลหรือการไล่ระดับความเร็วที่แม่นยำยิ่งขึ้น (ส่วนของเส้นโค้ง 1) โครงสร้างจะถูกทำลายดังนั้นความหนืดของสารจึงลดลงและถึงค่าต่ำสุดที่แน่นอน ความหนืดขั้นต่ำนี้ยังคงอยู่ที่ระดับเดิมโดยจะเพิ่มขึ้นในภายหลังในการไล่ระดับความเร็ว (ส่วนที่ 2) จนกระทั่งเกิดการไหลเชี่ยว หลังจากนั้นความหนืดจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง (ส่วนที่ 3)
การขึ้นอยู่กับความหนืดต่อแรงกดดัน
ความหนืดของของเหลวรวมถึงผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมนั้นขึ้นอยู่กับแรงดันภายนอก การเปลี่ยนแปลงความหนืดของน้ำมันเมื่อแรงดันเพิ่มขึ้นมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่ง เนื่องจากอาจมีแรงกดดันสูงเกิดขึ้นในหน่วยแรงเสียดทานบางหน่วย
การขึ้นต่อกันของความหนืดกับแรงดันของน้ำมันบางชนิดจะแสดงเป็นเส้นโค้ง ความหนืดของน้ำมันเปลี่ยนแปลงแบบพาราโบลาเมื่อความดันเพิ่มขึ้น ภายใต้ความกดดัน รมันสามารถแสดงได้ด้วยสูตร:
ในน้ำมันปิโตรเลียม ความหนืดของพาราฟินไฮโดรคาร์บอนจะเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดเมื่อความดันเพิ่มขึ้น ส่วนไฮโดรคาร์บอนแนฟเทนิกและอะโรมาติกจะเปลี่ยนไปเล็กน้อย ความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีความหนืดสูงจะเพิ่มขึ้นตามแรงกดดันที่เพิ่มขึ้นมากกว่าความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่มีความหนืดต่ำ ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ความหนืดจะเปลี่ยนแปลงน้อยลงตามความดันที่เพิ่มขึ้น
ที่แรงกดดันประมาณ 500 - 1,000 MPa ความหนืดของน้ำมันจะเพิ่มขึ้นมากจนสูญเสียคุณสมบัติของของเหลวและกลายเป็นมวลพลาสติก
เพื่อกำหนดความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ ความดันโลหิตสูง D.E. Mapston เสนอสูตร:
จากสมการนี้ D.E. Mapston ได้พัฒนาโนโมแกรมโดยใช้ค่าที่ทราบ เป็นต้น ν 0 และ รเชื่อมต่อกันด้วยเส้นตรงและอ่านค่าได้ในระดับที่สาม
ความหนืดของสารผสม
เมื่อผสมน้ำมันมักจำเป็นต้องตรวจสอบความหนืดของสารผสม ดังที่การทดลองแสดงให้เห็น คุณสมบัติเพิ่มเติมจะปรากฏเฉพาะในส่วนผสมของสองส่วนประกอบที่มีความหนืดใกล้เคียงกันมาก เมื่อความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่ผสมแตกต่างกันมาก ความหนืดมักจะน้อยกว่าที่คำนวณตามกฎการผสม ความหนืดของส่วนผสมน้ำมันสามารถประมาณได้โดยการแทนที่ความหนืดของส่วนประกอบด้วยค่าซึ่งกันและกัน - ความคล่องตัว (ความคล่องตัว) ψ ซม:
ในการกำหนดความหนืดของสารผสมคุณสามารถใช้โนโมแกรมต่างๆ ได้ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโนโมแกรม ASTM และความหนืดของ Molina-Gurvich โนโมแกรม ASTM ขึ้นอยู่กับสูตร Walther โนโมแกรมของ Molina-Gurevich ถูกรวบรวมบนพื้นฐานของความหนืดที่พบจากการทดลองของส่วนผสมของน้ำมัน A และ B ซึ่ง A มีความหนืด°ВУ 20 = 1.5 และ B มีความหนืด°ВУ 20 = 60 น้ำมันทั้งสองเป็น ผสมในอัตราส่วนที่แตกต่างกันตั้งแต่ 0 ถึง 100% (ปริมาตร) และทำการทดลองหาความหนืดของสารผสม โนโมแกรมแสดงค่าความหนืดในหน่วยเอล หน่วย และในหน่วย มิลลิเมตร 2 /วินาที
ความหนืดของก๊าซและไอน้ำมัน
ความหนืดของก๊าซไฮโดรคาร์บอนและไอน้ำมันอยู่ภายใต้กฎหมายที่แตกต่างจากของเหลว เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ความหนืดของก๊าซจะเพิ่มขึ้น รูปแบบนี้อธิบายได้อย่างน่าพอใจโดยสูตรของ Sutherland:
ความหนืดเป็นตัวกำหนด ความต้านทานภายในแรงของเหลวซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้ของเหลวนี้ไหล ความหนืดมีสองประเภท - แบบสัมบูรณ์และจลนศาสตร์ ชนิดแรกมักใช้ในเครื่องสำอาง ยา และการปรุงอาหาร และชนิดที่สองมักใช้ในอุตสาหกรรมยานยนต์
ความหนืดสัมบูรณ์และความหนืดจลนศาสตร์
ความหนืดสัมบูรณ์ของไหลหรือที่เรียกว่าไดนามิก วัดความต้านทานต่อแรงที่ทำให้เกิดการไหล มีการวัดโดยไม่คำนึงถึงคุณสมบัติของสาร ความหนืดจลนศาสตร์ในทางกลับกัน ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสาร เพื่อตรวจสอบความหนืดจลนศาสตร์ ความหนืดสัมบูรณ์หารด้วยความหนาแน่นของของเหลว
ความหนืดจลนศาสตร์ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของของเหลวดังนั้นนอกเหนือจากความหนืดแล้วยังจำเป็นต้องระบุที่อุณหภูมิที่ของเหลวได้รับความหนืดดังกล่าว โดยทั่วไปความหนืดของน้ำมันเครื่องจะวัดที่อุณหภูมิ 40°C (104°F) และ 100°C (212°F) เมื่อเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องในรถยนต์ ช่างยนต์มักจะใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติของน้ำมันให้มีความหนืดน้อยลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เช่น หากต้องการลบ จำนวนเงินสูงสุดน้ำมันเครื่องจะถูกวอร์มไว้ล่วงหน้าส่งผลให้น้ำมันไหลออกได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น
ของไหลของนิวตันและไม่ใช่ของนิวตัน
ความหนืดจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของของเหลว มีสองประเภท - ของไหลของนิวตันและไม่ใช่ของนิวตัน ของเหลวของนิวตันคือของเหลวที่ความหนืดเปลี่ยนแปลงโดยไม่คำนึงถึงแรงที่เปลี่ยนรูป ของเหลวอื่นๆ ทั้งหมดไม่ใช่ของนิวตัน พวกมันมีความน่าสนใจเพราะว่าพวกมันมีรูปร่างผิดปกติด้วย ด้วยความเร็วที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความเค้นเฉือน นั่นคือ การเสียรูปเกิดขึ้นด้วยค่าที่มากขึ้นหรือในทางกลับกัน ความเร็วต่ำลงขึ้นอยู่กับสารและแรงที่กดบนของเหลว ความหนืดยังขึ้นอยู่กับความผิดปกตินี้ด้วย
ซอสมะเขือเทศ - ตัวอย่างคลาสสิกของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตัน ขณะอยู่ในขวด แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะดันออกด้วยแรงเพียงเล็กน้อย ในทางกลับกัน หากเราใช้แรงอย่างมาก เช่น เราเริ่มเขย่าขวดแรงๆ ซอสมะเขือเทศก็จะไหลออกมาอย่างง่ายดาย ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่จะทำให้ซอสมะเขือเทศกลายเป็นของเหลว ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กแทบไม่มีผลกระทบต่อความลื่นไหลของมัน คุณสมบัตินี้มีอยู่ในของเหลวที่ไม่ใช่ของนิวตันเท่านั้น
ในทางกลับกัน ของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตันอื่นๆ จะมีความหนืดมากขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ตัวอย่างของของเหลวดังกล่าวคือส่วนผสมของแป้งและน้ำ บุคคลสามารถวิ่งผ่านสระน้ำที่เต็มไปด้วยมันได้อย่างสงบ แต่จะเริ่มจมหากเขาหยุด สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะในกรณีแรกแรงที่กระทำต่อของไหลนั้นมากกว่าแรงครั้งที่สองมาก มีของไหลที่ไม่ใช่ของนิวตันที่มีคุณสมบัติอื่น ๆ ตัวอย่างเช่นความหนืดจะเปลี่ยนแปลงไม่เพียงขึ้นอยู่กับปริมาณความเครียดทั้งหมดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวลาที่แรงกระทำกับของไหลด้วย ตัวอย่างเช่น หากความเครียดโดยรวมเกิดจากแรงที่มากขึ้นและถูกนำไปใช้กับร่างกายในช่วงเวลาสั้น ๆ แทนที่จะกระจายออกไปเป็นระยะเวลานานโดยใช้แรงน้อยลง ของเหลว เช่น น้ำผึ้ง จะมีความหนืดน้อยลง คือถ้าคนน้ำผึ้งแรงๆ ก็จะมีความหนืดน้อยลง เมื่อเทียบกับการกวนด้วยแรงน้อยกว่าแต่ใช้เวลานานกว่า
ความหนืดและการหล่อลื่นในเทคโนโลยี
ความหนืดเป็นคุณสมบัติที่สำคัญของของเหลวที่ใช้ ชีวิตประจำวัน- วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาการไหลของของเหลวเรียกว่ากระแสวิทยาและเกี่ยวข้องกับหัวข้อต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์นี้ รวมถึงความหนืด เนื่องจากความหนืดส่งผลโดยตรงต่อการไหลของสารต่างๆ โดยทั่วไปรีโอโลยีจะศึกษาทั้งของเหลวแบบนิวตันและที่ไม่ใช่แบบนิวตัน
ตัวชี้วัดความหนืดของน้ำมันเครื่อง
การผลิตน้ำมันเครื่องเกิดขึ้นภายใต้การปฏิบัติตามกฎและสูตรอย่างเคร่งครัด ดังนั้นความหนืดของน้ำมันจึงเป็นสิ่งที่จำเป็นในสถานการณ์ที่กำหนด ก่อนการขาย ผู้ผลิตจะควบคุมคุณภาพของน้ำมัน และช่างเครื่องที่ตัวแทนจำหน่ายรถยนต์จะตรวจสอบความหนืดก่อนเทลงในเครื่องยนต์ ในทั้งสองกรณี การวัดจะแตกต่างกัน เมื่อผลิตน้ำมัน โดยปกติจะวัดความหนืดจลน์ของน้ำมัน ในขณะที่กลศาสตร์จะวัดความหนืดสัมบูรณ์แล้วแปลงเป็นความหนืดจลน์ ในกรณีนี้จะใช้เครื่องมือวัดที่แตกต่างกัน สิ่งสำคัญคือต้องทราบความแตกต่างระหว่างการวัดเหล่านี้ และอย่าสับสนระหว่างความหนืดจลนศาสตร์กับความหนืดสัมบูรณ์ เนื่องจากมันไม่เหมือนกัน
ผู้ผลิตเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้น น้ำมันเครื่องชอบที่จะใช้ความหนืดจลนศาสตร์ เครื่องวัดความหนืดจลน์ยังมีราคาถูกกว่าเครื่องวัดความหนืดสัมบูรณ์มาก
สำหรับรถยนต์ ความหนืดของน้ำมันเครื่องต้องได้มาตรฐานเป็นสิ่งสำคัญมาก เพื่อให้ชิ้นส่วนรถยนต์มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุดจำเป็นต้องลดแรงเสียดทานให้มากที่สุด เมื่อต้องการทำเช่นนี้ให้คลุมด้วยชั้นหนา น้ำมันเครื่อง- น้ำมันจะต้องมีความหนืดเพียงพอที่จะคงอยู่บนพื้นผิวที่ถูให้นานที่สุด ในทางกลับกัน จะต้องมีของเหลวเพียงพอที่จะผ่านทางเดินน้ำมันได้โดยไม่ลดอัตราการไหลลงอย่างเห็นได้ชัดแม้จะเข้ามาก็ตาม สภาพอากาศหนาวเย็น- นั่นก็คือแม้กระทั่งกับ อุณหภูมิต่ำน้ำมันไม่ควรมีความหนืดมาก นอกจากนี้หากน้ำมันมีความหนืดมากเกินไป แรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวก็จะสูงซึ่งจะทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้น
น้ำมันเครื่องเป็นส่วนผสมของน้ำมันและสารเติมแต่งหลายชนิด เช่น สารป้องกันฟองและ สารเติมแต่งผงซักฟอก- ดังนั้นการรู้ความหนืดของน้ำมันนั้นยังไม่เพียงพอ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องทราบความหนืดสุดท้ายของผลิตภัณฑ์และหากจำเป็นให้เปลี่ยนหากไม่เป็นไปตามมาตรฐานที่ยอมรับ
เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่อง
เมื่อใช้งาน เปอร์เซ็นต์ของสารเติมแต่งในน้ำมันเครื่องจะลดลง และตัวน้ำมันเองก็สกปรก เมื่อมีสิ่งปนเปื้อนสูงเกินไปและสารเติมแต่งที่เติมเข้าไปหมดไป น้ำมันจะใช้งานไม่ได้และต้องเปลี่ยนเป็นประจำ หากไม่ทำเช่นนี้ สิ่งสกปรกอาจอุดตันได้ ช่องน้ำมัน- ความหนืดของน้ำมันจะเปลี่ยนไปและไม่เป็นไปตามมาตรฐานทำให้เกิด ปัญหาต่างๆเช่น ทางเดินน้ำมันอุดตัน ร้านซ่อมและผู้ผลิตน้ำมันบางแห่งแนะนำให้เปลี่ยนน้ำมันทุกๆ 5 000 กิโลเมตร (3 000 ไมล์) แต่ผู้ผลิตรถยนต์และช่างซ่อมรถยนต์บางรายกล่าวว่าการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องทุกๆ 8 000 ถึง 24 000 กิโลเมตร (5 000 ถึง 15 000 ไมล์) ก็เพียงพอแล้วหากรถอยู่ในสภาพดี เพื่อการทำงานและอยู่ในสภาพดี สภาพดี- การเปลี่ยนทุกๆ 5 000 กิโลเมตรเหมาะสำหรับเครื่องยนต์รุ่นเก่า และตอนนี้ขอคำแนะนำเกี่ยวกับเรื่องนี้ เปลี่ยนบ่อยๆน้ำมัน - การแสดงความสามารถในการประชาสัมพันธ์บังคับให้คนรักรถซื้อ น้ำมันมากขึ้นและใช้บริการ ศูนย์บริการบ่อยเกินความจำเป็นจริงๆ
เมื่อการออกแบบเครื่องยนต์ดีขึ้น ระยะทางที่ยานพาหนะสามารถเดินทางได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนน้ำมันเครื่องก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้นเพื่อตัดสินใจว่าเมื่อใดควรเติมน้ำมันใหม่ให้กับรถของคุณ ให้ปฏิบัติตามข้อมูลในคู่มือการใช้งานหรือเว็บไซต์ของผู้ผลิตรถยนต์ ในบางส่วน ยานพาหนะนอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์ติดตั้งเพื่อตรวจสอบสภาพของน้ำมันซึ่งยังใช้งานได้สะดวกอีกด้วย
วิธีการเลือกน้ำมันเครื่องให้เหมาะสม
เพื่อไม่ให้เกิดข้อผิดพลาดในการเลือกความหนืดเมื่อเลือกน้ำมันคุณต้องคำนึงถึงสภาพอากาศและเงื่อนไขที่ต้องการ น้ำมันบางชนิดได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในสภาวะเย็นหรือร้อน และบางชนิดก็ทำงานได้ดีในทุกสภาพอากาศ น้ำมันยังแบ่งออกเป็นน้ำมันสังเคราะห์ แร่ และผสม หลังประกอบด้วยส่วนผสมของแร่และส่วนประกอบสังเคราะห์ น้ำมันที่แพงที่สุดคือน้ำมันสังเคราะห์และน้ำมันที่ถูกที่สุดคือแร่ธาตุเนื่องจากการผลิตมีราคาถูกกว่า น้ำมันเครื่องสังเคราะห์กำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าและความหนืดยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง เมื่อซื้อน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ สิ่งสำคัญคือต้องตรวจสอบว่าไส้กรองของคุณมีอายุการใช้งานยาวนานเท่ากับน้ำมันเครื่องหรือไม่
การเปลี่ยนแปลงความหนืดของน้ำมันเครื่องเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเกิดขึ้นค่ะ น้ำมันที่แตกต่างกันแตกต่างกันและการพึ่งพานี้แสดงโดยดัชนีความหนืดซึ่งมักจะระบุไว้บนบรรจุภัณฑ์ ดัชนีเท่ากับศูนย์ใช้สำหรับน้ำมันที่มีความหนืดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิมากที่สุด ยิ่งความหนืดน้อยนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิก็ยิ่งดี ซึ่งเป็นสาเหตุที่ผู้ขับขี่รถยนต์ชอบน้ำมันที่มีดัชนีความหนืดสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวเย็น ซึ่งความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเครื่องยนต์ร้อนและอากาศเย็นนั้นมีมาก บน ช่วงเวลานี้ดัชนีความหนืด น้ำมันเครื่องสังเคราะห์สูงกว่าแร่ธาตุ น้ำมันผสมอยู่ตรงกลาง
เพื่อให้ความหนืดของน้ำมันคงเดิมได้นานขึ้นนั่นคือเพื่อเพิ่มดัชนีความหนืดจึงมักเติมสารเติมแต่งต่าง ๆ ลงในน้ำมัน บ่อยครั้งที่สารเติมแต่งเหล่านี้จะหมดสภาพก่อนถึงช่วงเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องที่แนะนำ ซึ่งหมายความว่าน้ำมันจะใช้งานได้น้อยลง ผู้ขับที่ใช้น้ำมันที่มีสารเติมแต่งดังกล่าวถูกบังคับให้ตรวจสอบเป็นประจำว่าความเข้มข้นของสารเติมแต่งเหล่านี้ในน้ำมันเพียงพอหรือไม่ หรือเปลี่ยนน้ำมันบ่อยๆ หรือพอใจกับน้ำมันที่มีคุณสมบัติลดลง นั่นคือน้ำมันที่มีดัชนีความหนืดสูงไม่เพียงแต่มีราคาแพง แต่ยังต้องมีการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องอีกด้วย
น้ำมันสำหรับยานพาหนะและกลไกอื่นๆ
ข้อกำหนดความหนืดของน้ำมันสำหรับยานพาหนะอื่นๆ มักจะตรงกับข้อกำหนดสำหรับ น้ำมันรถยนต์แต่บางครั้งก็แตกต่างออกไป เช่นข้อกำหนดสำหรับน้ำมันที่ใช้สำหรับ โซ่จักรยาน, อื่น. เจ้าของจักรยานมักจะต้องเลือกระหว่างน้ำมันไม่มีความหนืดซึ่งทาบนโซ่ได้ง่าย เช่น จากสเปรย์ละอองลอย กับน้ำมันหนืดที่ติดโซ่ได้ดีและใช้งานได้นาน น้ำมันที่มีความหนืดช่วยลดการเสียดสีได้อย่างมีประสิทธิภาพและไม่ชะล้างโซ่ระหว่างฝนตก แต่จะสกปรกอย่างรวดเร็วเนื่องจากฝุ่น หญ้าแห้ง และสิ่งสกปรกอื่นๆ เข้าไปในโซ่แบบเปิด น้ำมันบางๆ ไม่มีปัญหาดังกล่าว แต่ต้องเติมซ้ำบ่อยๆ และบางครั้งนักปั่นจักรยานที่ไม่ตั้งใจหรือไม่มีประสบการณ์ก็ไม่ทราบเรื่องนี้ และทำให้โซ่และเกียร์เสียหาย
การวัดความหนืด
ในการวัดความหนืด จะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่ารีโอมิเตอร์หรือเครื่องวัดความหนืด แบบแรกใช้สำหรับของเหลวที่ความหนืดเปลี่ยนแปลงไปตามสภาพแวดล้อม ในขณะที่แบบหลังใช้ได้กับของเหลวทุกชนิด รีโอมิเตอร์บางตัวประกอบด้วยทรงกระบอกที่หมุนภายในกระบอกสูบอื่น พวกเขาวัดแรงที่ของไหลในกระบอกสูบด้านนอกหมุน กระบอกด้านใน- ในรีโอมิเตอร์อื่นๆ ของเหลวจะถูกเทลงบนจาน วางกระบอกสูบไว้ และวัดแรงที่ของเหลวกระทำต่อกระบอกสูบ มีรีโอมิเตอร์ประเภทอื่น ๆ แต่หลักการทำงานคล้ายกัน - โดยจะวัดแรงที่ของเหลวกระทำต่อองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ของอุปกรณ์นี้
เครื่องวัดความหนืดจะวัดความต้านทานของของเหลวที่เคลื่อนที่เข้าไปภายใน เครื่องมือวัด- ในการทำเช่นนี้ ของเหลวจะถูกผลักผ่านท่อบาง ๆ (เส้นเลือดฝอย) และวัดความต้านทานของของเหลวต่อการเคลื่อนที่ผ่านท่อ ความต้านทานนี้สามารถพบได้โดยการวัดเวลาที่ของเหลวใช้ในการเคลื่อนที่ไปในระยะทางที่กำหนดในท่อ เวลาจะถูกแปลงเป็นความหนืดโดยใช้การคำนวณหรือตารางที่ให้ไว้ในเอกสารประกอบสำหรับแต่ละอุปกรณ์
ในการกำหนดความหนืดจลนศาสตร์ เครื่องวัดความหนืดจะถูกเลือกเพื่อให้เวลาการไหลของผลิตภัณฑ์น้ำมันอยู่ที่อย่างน้อย 200 วินาที จากนั้นจึงนำไปล้างและทำให้แห้ง ตัวอย่างของผลิตภัณฑ์ทดสอบจะถูกกรองผ่านตัวกรองกระดาษ ผลิตภัณฑ์ที่มีความหนืดจะถูกทำให้ร้อนถึง 50–100°C ก่อนกรอง หากมีน้ำอยู่ในผลิตภัณฑ์ ให้ทำให้แห้งด้วยโซเดียมซัลเฟตหรือเกลือแกงหยาบ ตามด้วยการกรอง อุณหภูมิที่ต้องการถูกตั้งค่าไว้ในอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิ ความแม่นยำของการรักษาอุณหภูมิที่เลือกมีความสำคัญอย่างยิ่ง ดังนั้นจึงต้องติดตั้งเทอร์โมมิเตอร์เทอร์โมมิเตอร์เพื่อให้อ่างเก็บน้ำอยู่ที่ประมาณระดับกึ่งกลางของเส้นเลือดฝอยที่มีความหนืดพร้อมการแช่ทั้งสเกลพร้อมกัน มิฉะนั้น จะมีการแนะนำการแก้ไขสำหรับคอลัมน์ปรอทที่ยื่นออกมาโดยใช้สูตร:
^T = บีเอช(T1 – T2)
- B – สัมประสิทธิ์ การขยายตัวทางความร้อน ของไหลทำงานเครื่องวัดอุณหภูมิ:
- สำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท – 0.00016
- สำหรับแอลกอฮอล์ – 0.001
- h คือความสูงของคอลัมน์ที่ยื่นออกมาของของไหลทำงานของเทอร์โมมิเตอร์ โดยแสดงเป็นหน่วยของสเกลของเทอร์โมมิเตอร์
- T1 – ตั้งอุณหภูมิในเทอร์โมสตัท, °C
- T2 – อุณหภูมิอากาศโดยรอบใกล้กับกึ่งกลางของเสาที่ยื่นออกมา °C
กำหนดเวลาหมดอายุซ้ำหลายครั้ง ตาม GOST 33-82 จำนวนการวัดจะถูกตั้งค่าขึ้นอยู่กับเวลาหมดอายุ: การวัดห้าครั้ง - โดยมีเวลาหมดอายุตั้งแต่ 200 ถึง 300 วินาที; สี่ - จาก 300 ถึง 600 วินาทีและสาม - โดยมีเวลาหมดอายุมากกว่า 600 วินาที เมื่อทำการอ่านค่า จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิคงที่และไม่มีฟองอากาศ
ในการคำนวณความหนืด ให้หาค่าเฉลี่ยเลขคณิตของเวลาการไหล ในกรณีนี้ ให้พิจารณาเฉพาะค่าที่อ่านได้ซึ่งแตกต่างกันไม่เกิน ± 0.3% สำหรับความแม่นยำ และ ± 0.5% สำหรับ การวัดทางเทคนิคจากค่าเฉลี่ยเลขคณิต
ใช้ตัวแปลงที่สะดวกสำหรับการแปลงความหนืดจลนศาสตร์เป็นความหนืดไดนามิกทางออนไลน์ เนื่องจากอัตราส่วนของความหนืดจลนศาสตร์และไดนามิกขึ้นอยู่กับความหนาแน่นจึงต้องระบุเมื่อคำนวณในเครื่องคิดเลขด้านล่าง
ควรระบุความหนาแน่นและความหนืดที่อุณหภูมิเดียวกัน
หากคุณตั้งค่าความหนาแน่นที่อุณหภูมิแตกต่างจากอุณหภูมิความหนืด จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดบางอย่าง ซึ่งระดับจะขึ้นอยู่กับผลกระทบของอุณหภูมิต่อการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของสารที่กำหนด
เครื่องคิดเลขสำหรับการแปลงความหนืดจลน์เป็นความหนืดไดนามิก
ตัวแปลงช่วยให้คุณสามารถแปลงความหนืดตามมิติได้ ในหน่วยเซนติสโตก [cSt] ในหน่วยเซนติพอยซ์ [cP]- โปรดทราบว่าค่าตัวเลขของปริมาณที่มีขนาด [mm2/s] และ [cSt]สำหรับความหนืดจลนศาสตร์และ [cP] และ [mPa*s]สำหรับไดนามิก - มีค่าเท่ากันและไม่ต้องการการแปลเพิ่มเติม สำหรับขนาดอื่นๆ ให้ใช้ตารางด้านล่าง