动态粘度和运动粘度

在分析流体运动时,粘度是重要的流体性质。流体的粘度是其抵抗剪切应力或拉应力引起的逐渐变形的能力的量度。流体中的剪切阻力是由当流体的各层试图彼此滑动时施加的分子间摩擦引起的。粘度是流体流动阻力的量度。

流体粘度有两种:

  • 动态粘度(或绝对粘度)
  • 运动粘度

1  动态(绝对)粘度

动态(绝对)粘度(Dynamic Viscosity, Absolute Viscosity)是在流体中保持单位距离时,一个水平面以一个单位速度相对于另一个水平面移动所需的每单位面积的切向力,是流体内阻的量度。粘度越高,流体越粘稠(流动性越小);粘度越低,流体(流动性)越稀薄。其量纲为帕秒(Pa·s或N/m2·s)。

对于牛顿流体,可以将在直线平行运动的非湍流流体各层之间的剪切应力定义为:

注:

  • 牛顿流体:符合牛顿公式的流体。粘度只与温度有关,与切变速率无关。
  • 非牛顿流体:是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

1.1  室温(20°C)常见流体动态粘度

2  运动粘度

运动粘度(Kinematic Viscosity)是动态粘度与密度之比。运动粘度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度,在国际单位制中以㎡/s(米平方每秒-称作:斯-St)表示。由于St单位很大,因此习惯用厘斯(cSt=mm2/s)为单位。运动粘度可以通过将流体的绝对粘度除以流体质量密度来计算:

3  粘度和参考温度

流体的粘度高度依赖于温度条件,在使用动态或运动粘度时,必须引用参考温度。可参见标准ISO 8217的相关内容。

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