液體受外力作用流動時,在不同條件下有層流與紊流兩種狀態。在層流狀態下,液體質點運動是有規則的,質點間互不混雜、互不干擾,可以看成是一層層的,一層液體沿著另一層液體流動。當液體流速大于一定值時,則層流變為紊流,此時,液體質點交錯而又混亂的向前運動,除了有序的沿流動方向運動以外,還有附加的橫向運動存在。
液體在外力作用下做層流運動時,相鄰兩層流體分子間存在內摩擦力。阻滯液體的流動,這種特性稱為液體的粘滯性。
黏度是評定石油產品,特別是潤滑油質量的主要理化指標,對于生產、運輸和使用都有重要意義。
1、潤滑油的牌號絕大部分是以某一溫度下的運動黏度來劃分的。如冷凍機油、機械油等是以40℃運動黏度值來劃分的,汽油則是按100℃運動黏度值來劃分。
2、黏度是潤滑油的重要質量指標,正確選擇適當的黏度的潤滑油,可保證發動機穩定可靠地工作。隨著黏度的增大,發動機的功率會降低,燃料消耗增大,若黏度過大,則會造成啟動困難;若潤滑油黏度過小,則易從用油部位擠出,難以形成足夠厚的油膜,不能保證可靠的潤滑而增大機械磨損。因此,選用潤滑油時,要求其黏度既不能過大也不能過小,一般要求在保證液體潤滑的條件下,盡可能選用黏度小的潤滑油。
3、對輕質燃料油來說,黏度過大,噴射錐角小而射程遠,液滴大,霧化不良,燃燒不完全,在低溫下不易流動,使用油量減少;黏度過小,噴油時錐角大而射程近,油粒細密,不能分布在整個燃燒室,局部油氣過濃,燃燒不完全。同時,燃料油本身還起一定的潤滑作用,黏度過小,燃料泵磨損增大。因此,噴氣燃料、柴油、鍋爐燃料都對黏度做了規定。
4、黏度是潤滑油和燃料油儲運輸送的重要參數。當石油產品的黏度隨溫度的降低而增大時,會使泵送壓力增大,管輸困難。
5、石油產品的黏度通常隨著它的餾分加重而增大。但同一餾程的餾分,因化學組成不同,其黏度也不相同。因此,在生產上可以從黏度變化判斷潤滑油的精制程度。
6、黏度是工藝計算的重要數據之一。例如,計算液體在管線中的壓力損失,就需要知道粘度。
7、用于評定潤滑油的粘溫特性。潤滑油應具有良好的粘溫特性,保證潤滑油不因溫度變化而黏度變化過大,使機械在不同溫度下都得到可靠的潤滑。
石油產品的黏度與其組成、溫度和壓力有關。化學組成一定時,在一般情況下,壓力對黏度的影響可以忽略,而溫度對黏度的影響很大。當溫度升高時,分子運動速度加快,分子間引力相對減小,同時分子的自用體積增加,分子間容易相互滑動,黏度下降。反之,溫度降低,黏度增大。黏度隨溫度變化的特性,稱為石油產品的粘溫特性,常用黏度比、粘溫系數和黏度指數表示。
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