في أي وحدات يتم قياس لزوجة الزيت؟ معامل اللزوجة

يعد اختيار زيت المحرك مهمة خطيرة لكل عشاق السيارات. والمعلمة الرئيسية التي يجب أن يتم الاختيار من خلالها هي لزوجة الزيت. تتميز لزوجة الزيت بدرجة سماكة السائل الحركي وقدرته على الحفاظ على خصائصه تحت التغيرات في درجات الحرارة.

دعونا نحاول معرفة الوحدات التي يجب قياس اللزوجة، وما هي الوظائف التي تؤديها ولماذا تلعب دورًا كبيرًا في تشغيل النظام الحركي بأكمله.

يتضمن تشغيل محرك الاحتراق الداخلي التفاعل المستمر بين عناصره الهيكلية. دعونا نتخيل للحظة أن المحرك جاف. ماذا سيحدث له؟ أولاً، ستؤدي قوة الاحتكاك إلى زيادة درجة الحرارة داخل الجهاز. ثانيا، سوف يحدث تشوه وتآكل الأجزاء. وأخيرًا كل هذا سيؤدي إلى التوقف التام لمحرك الاحتراق الداخلي واستحالة استخدامه مرة أخرى. يؤدي زيت المحرك المختار بشكل صحيح الوظائف التالية:

• يحمي المحرك من الحرارة الزائدة،
• يمنع التآكل السريع للآليات ،
• يمنع تشكيل التآكل ،
• يزيل السخام والسخام ومنتجات احتراق الوقود خارج نظام المحرك،
• يساعد على زيادة موارد وحدة الطاقة.

وبالتالي، فإن الأداء الطبيعي للقسم الحركي بدون سائل التشحيم أمر مستحيل.

مهم! تصب في المحرك عربةما عليك سوى الزيت الذي تلبي لزوجته متطلبات مصنعي السيارات. في هذه الحالة، ستكون الكفاءة القصوى، وسيكون تآكل وحدات العمل في حده الأدنى. لا يجب أن تثق بآراء مستشاري المبيعات والأصدقاء والمتخصصين في خدمة السيارات إذا كانت تختلف عن التعليمات الخاصة بالسيارة. بعد كل شيء، يمكن للشركة المصنعة فقط أن تعرف على وجه اليقين ما يجب ملء المحرك به.

مؤشر لزوجة الزيت

يشير مفهوم لزوجة الزيت إلى قدرة السائل على أن يكون لزجًا. يتم تحديده باستخدام مؤشر اللزوجة. مؤشر لزوجة الزيت هو قيمة توضح درجة لزوجة مائع الزيت أثناء تغيرات درجات الحرارة. تتميز مواد التشحيم ذات درجة اللزوجة العالية بالخصائص التالية:

• عندما يتم تشغيل المحرك على البارد، يكون للطبقة الواقية سيولة قوية، مما يضمن التشغيل السريع والفعال توزيع موحدمواد التشحيم على سطح العمل بأكمله.
• يؤدي تسخين المحرك إلى زيادة لزوجة الفيلم. تسمح هذه الخاصية بالاحتفاظ بالطبقة الواقية على أسطح الأجزاء المتحركة.

أولئك. تتكيف الزيوت ذات مؤشر اللزوجة العالية بسهولة مع الأحمال الزائدة في درجة الحرارة، في حين يشير مؤشر اللزوجة المنخفض لزيت المحرك إلى قدرة أقل. تتمتع هذه المواد بحالة أكثر سيولة وتشكل طبقة واقية رقيقة على الأجزاء. في ظروف درجات الحرارة السلبية، فإن سائل المحرك ذو مؤشر اللزوجة المنخفض سيجعل من الصعب بدء تشغيل وحدة الطاقة، وفي درجات الحرارة المرتفعة لن يكون قادرا على منع قوى الاحتكاك العالية.

يتم حساب مؤشر اللزوجة وفقًا لـ GOST 25371-82. يمكنك حسابه باستخدام الخدمات عبر الإنترنت على الإنترنت.

اللزوجة الحركية والديناميكية

يتم تحديد درجة ليونة المادة الحركية من خلال مؤشرين - اللزوجة الحركية والديناميكية.

زيت المحرك

اللزوجة الحركية للزيت هي مؤشر يعكس سيولته عند درجات الحرارة العادية (+40 درجة مئوية) والعالية (+100 درجة مئوية). تعتمد طريقة قياس هذه القيمة على استخدام مقياس اللزوجة الشعري. يقيس الجهاز الوقت اللازم لتدفق سائل الزيت عند درجات حرارة معينة. يتم قياس اللزوجة الحركية بالملم 2 / ثانية.

يتم أيضًا حساب اللزوجة الديناميكية للزيت بشكل تجريبي. ويبين قوة مقاومة مائع الزيت التي تحدث أثناء حركة طبقتين من الزيت متباعدتين مسافة سنتيمتر واحد، وتتحركان بسرعة 1 سم/ث. وحدات قياس هذه الكمية هي ثواني باسكال.

يجب أن يتم تحديد لزوجة الزيت تحت ظروف درجات حرارة مختلفة، لأن السائل غير مستقر ويتغير خصائصه عند درجات الحرارة المنخفضة والعالية.

ويرد أدناه جدول لزوجة زيت المحرك حسب درجة الحرارة.

شرح تسمية زيت المحرك

كما ذكرنا سابقًا، فإن اللزوجة هي المعلمة الرئيسية للسائل الواقي، والتي تميز قدرته على ضمان أداء السيارة في مختلف الظروف الظروف المناخية.

وفقًا لنظام التصنيف الدولي SAE، يمكن أن تكون زيوت تشحيم المحركات من ثلاثة أنواع: الشتاء والصيف وجميع المواسم.

يتم تمييز الزيت المخصص للاستخدام في فصل الشتاء برقم وحرف W، على سبيل المثال، 5W، 10W، 15W. يشير الرمز الأول للعلامة إلى نطاق درجات حرارة التشغيل السلبية. حرف الواو - من كلمة إنجليزية"الشتاء" - الشتاء - يُعلم المشتري بإمكانية استخدام مواد التشحيم في ظروف درجات الحرارة المنخفضة القاسية. تتمتع بسيولة أكبر من نظيرتها الصيفية لضمان سهولة البدء في درجات حرارة منخفضة. يغلف الفيلم السائل العناصر الباردة على الفور ويسهل تمريرها.

الحد الأقصى لدرجات الحرارة السلبية التي يظل فيها الزيت قيد التشغيل هو كما يلي: عند 0 وات - (-40) درجة مئوية، عند 5 وات - (-35) درجة، عند 10 وات - (-25) درجة، عند 15 وات - (-35) درجات.

يتمتع السائل الصيفي بلزوجة عالية، مما يسمح للفيلم "بالالتصاق" بقوة أكبر بعناصر العمل. في درجات حرارة عالية جدًا، ينتشر هذا الزيت بالتساوي على سطح العمل للأجزاء ويحميها من التآكل الشديد. ويشار إلى هذا الزيت بالأرقام، على سبيل المثال، 20،30،40، الخ. يصف هذا الشكل حد درجة الحرارة العالية الذي يحتفظ فيه السائل بخصائصه.

مهم! ماذا تعني الأرقام؟ أرقام المعلمة الصيفية لا تعني بأي حال من الأحوال درجة الحرارة القصوى، حيث يمكن للمركبة أن تعمل. فهي مشروطة وليس لها علاقة بمقياس الدرجة.

يعمل الزيت ذو اللزوجة 30 بشكل طبيعي عند درجات الحرارة بيئةما يصل إلى +30 درجة مئوية، 40 - ما يصل إلى +45 درجة، 50 - ما يصل إلى +50 درجة.

من السهل التعرف على الزيت العالمي: تتضمن علاماته رقمين والحرف W بينهما، على سبيل المثال، 5w30. استخدامه يعني أي ظروف مناخية، سواء كان ذلك الشتاء القاسي أو الصيف الحار. وفي كلتا الحالتين، سوف يتكيف الزيت مع التغييرات ويحافظ على وظائف نظام المحرك بأكمله.

بالمناسبة، يتم تحديد النطاق المناخي للنفط العالمي ببساطة. على سبيل المثال، بالنسبة لـ 5W30، تتراوح درجة الحرارة من -35 إلى +30 درجة مئوية.

تعتبر الزيوت المناسبة لجميع المواسم ملائمة للاستخدام، ولهذا السبب توجد على رفوف وكلاء السيارات أكثر من خيارات الصيف والشتاء.

لإعطائك فكرة أفضل عن مدى لزوجة زيت المحرك المناسب في منطقتك، يوجد أدناه جدول يوضح نطاق درجة حرارة التشغيل لكل نوع من أنواع زيوت التشحيم.

يتراوح متوسط ​​أداء النفط

بعد أن اكتشفنا ما تعنيه أرقام لزوجة الزيت، فلننتقل إلى المعيار التالي. يؤثر تصنيف زيت المحرك حسب اللزوجة أيضًا على معيار API. اعتمادًا على نوع المحرك، تبدأ تسمية API بالحرف S أو C. S تعني محركات البنزين، وC تعني محركات الديزل. يشير الحرف الثاني من التصنيف إلى فئة جودة زيت المحرك. وكلما كان هذا الحرف أبعد عن بداية الأبجدية، كان جودة أفضلسائل وقائي.

بالنسبة لأنظمة محركات البنزين، توجد التسميات التالية:

• SC - سنة الصنع قبل عام 1964
• SD - سنة الصنع من 1964 إلى 1968.
• SE - سنة الصنع من 1969 إلى 1972.
• SF – سنة الصنع من 1973 إلى 1988.
• SG – سنة الصنع من 1989 إلى 1994.
• SH - سنة الصنع من 1995 إلى 1996.
• SJ - سنة الصنع من 1997 إلى 2000.
• SL - سنة الإنتاج من 2001 إلى 2003.
• SM – سنة الصنع بعد 2004
• SN - سيارات مجهزة النظام الحديثتحييد غازات العادم.

للديزل:

• CB – سنة الصنع قبل عام 1961
• CC – سنة الصنع قبل 1983
• القرص المضغوط – سنة الإصدار قبل عام 1990
• CE – سنة الصنع قبل 1990 (محرك توربيني).
• CF – سنة الصنع منذ 1990، (محرك توربيني).
• CG-4 – سنة الصنع منذ 1994، (محرك توربيني).
• CH-4 – سنة الإنتاج: 1998
• CI-4 – السيارات الحديثة (محرك توربيني).
• CI-4 plus هي فئة أعلى بكثير.

ما هو جيد لمحرك واحد، هو في خطر إصلاح آخر.

زيت المحرك

العديد من أصحاب السيارات على يقين من أن الأمر يستحق اختيار زيوت أكثر لزوجة، لأنها المفتاح لتشغيل المحرك على المدى الطويل. وهذا مفهوم خاطئ خطير. نعم، يقوم الخبراء بصب الزيت بدرجة عالية من اللزوجة تحت أغطية سيارات السباق لتحقيق أقصى عمر خدمة لوحدة الطاقة. لكن سيارات الركاب العادية مجهزة بنظام مختلف، والذي سوف يختنق ببساطة إذا كان الفيلم الواقي سميكًا جدًا.

ما هي لزوجة الزيت المسموح باستخدامها في محرك آلة معينة موصوفة في أي دليل تشغيل.

بعد كل شيء، قبل إطلاق المبيعات الجماعية للنماذج، أجرت شركات صناعة السيارات عددًا كبيرًا من الاختبارات، مع مراعاة أوضاع القيادة والتشغيل الممكنة الوسائل التقنيةفي مختلف الظروف المناخية. من خلال تحليل سلوك المحرك وقدرته على الحفاظ على التشغيل المستقر في ظل ظروف معينة، وضع المهندسون معايير مقبولة لتزييت المحرك. يمكن أن يؤدي الانحراف عنها إلى انخفاض في قوة نظام الدفع وارتفاع درجة حرارته وزيادة استهلاك الوقود وغير ذلك الكثير.

زيت المحرك في المحرك

لماذا تعتبر درجة اللزوجة مهمة جدًا في تشغيل الآليات؟ تخيل للحظة الجزء الداخلي من المحرك: هناك فجوة بين الأسطوانات والمكبس، يجب أن يسمح حجمها بالتوسع المحتمل للأجزاء بسبب التغيرات في درجات الحرارة المرتفعة. ولكن لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، يجب أن يكون لهذه الفجوة قيمة دنيا، مما يمنع غازات العادم المتولدة أثناء احتراق خليط الوقود من دخول نظام المحرك. للتأكد من أن جسم المكبس لا يسخن من ملامسته للأسطوانات، يتم استخدام مواد تشحيم المحرك.

يجب أن يضمن مستوى لزوجة الزيت أداء كل عنصر من عناصر نظام الدفع. يجب على الشركات المصنعة لوحدات الطاقة تحقيق النسبة المثلى للحد الأدنى من الفجوة بين أجزاء الاحتكاك وطبقة الزيت، مما يمنع التآكل المبكر للعناصر ويزيد من عمر تشغيل المحرك. أوافق، من الآمن الوثوق بالممثلين الرسميين لعلامة تجارية للسيارات، ومعرفة كيفية الحصول على هذه المعرفة، بدلاً من الوثوق بسائقي السيارات "ذوي الخبرة" الذين يعتمدون على الحدس.

ماذا يحدث عندما يبدأ المحرك؟

إذا وقف "صديقك الحديدي" طوال الليل في البرد، فإن لزوجة الزيت المسكوب فيه في صباح اليوم التالي ستكون أعلى بعدة مرات من قيمة التشغيل المحسوبة. وفقا لذلك، فإن سمك الفيلم الواقي سوف يتجاوز الفجوات بين العناصر. عند تشغيل محرك بارد، تنخفض قوته وترتفع درجة الحرارة بداخله. وبالتالي، يسخن المحرك.

مهم! أثناء عملية الاحماء، لا ينبغي أن تعطيه حمولة متزايدة. إن مادة التشحيم السميكة جدًا ستعيق حركة الآليات الرئيسية وتؤدي إلى تقليل عمر السيارة.

لزوجة زيت المحرك في درجات حرارة التشغيل

بعد تسخين المحرك، يتم تنشيط نظام التبريد. تبدو دورة المحرك الواحدة كما يلي:

1. يؤدي الضغط على دواسة الوقود إلى زيادة سرعة المحرك وزيادة الحمل عليه، ونتيجة لذلك تزداد قوة الاحتكاك للأجزاء (نظرًا لأن السائل القابض جدًا لم يتح له الوقت للوصول إلى الفجوات بين الأجزاء)،
2. ترتفع درجة حرارة الزيت،
3. تنخفض درجة اللزوجة (تزيد السيولة) ،
4. يقل سمك طبقة الزيت (يتسرب إلى الفجوات بين الأجزاء)،
5. تقل قوة الاحتكاك،
6. يتم تقليل درجة حرارة طبقة الزيت (جزئيًا بمساعدة نظام التبريد).

أي نظام محرك يعمل على هذا المبدأ.

لزوجة زيوت المحركات عند درجة حرارة – 20 درجة

إن اعتماد لزوجة الزيت على درجة حرارة التشغيل واضح. تماما كما هو واضح ذلك مستوى عاليجب ألا تنخفض حماية المحرك خلال فترة التشغيل بأكملها. أدنى انحراف عن القاعدة يمكن أن يؤدي إلى اختفاء الفيلم الحركي، والذي بدوره سيؤثر سلبا على الجزء "العزل".

كل محرك احتراق داخلي، على الرغم من أنه يحتوي على تصميم مماثل، لديه مجموعة فريدة من نوعهاخصائص المستهلك: القوة والكفاءة والود البيئي وعزم الدوران. يتم تفسير هذه الاختلافات من خلال الاختلاف في خلوص المحرك ودرجات حرارة التشغيل.

من أجل اختيار الزيت للسيارة بأكبر قدر ممكن من الدقة، تم تطوير التصنيفات الدولية لسوائل المحركات.

يُعلم التصنيف المنصوص عليه في معيار SAE أصحاب السيارات بمتوسط ​​​​نطاق درجة حرارة التشغيل. تعطي تصنيفات API وACEA وما إلى ذلك فكرة أوضح عن إمكانية استخدام مواد التشحيم في مركبات معينة.

عواقب تعبئة الزيت عالي اللزوجة

هناك أوقات لا يعرف فيها أصحاب السيارات كيفية تحديد اللزوجة المطلوبة لزيت المحرك لسيارتهم وملء اللزوجة الموصى بها من قبل البائعين. ماذا يحدث إذا كانت اللدونة أعلى من المطلوب؟

إذا "تناثر" الزيت ذو اللزوجة العالية في محرك مُدفأ جيدًا، فلا يوجد خطر على المحرك (بالسرعات العادية). في هذه الحالة، ستزيد درجة الحرارة داخل الوحدة ببساطة، الأمر الذي سيؤدي إلى انخفاض في لزوجة مادة التشحيم. أولئك. وسوف يعود الوضع إلى طبيعته. لكن! التكرار المنتظم لهذا النمط سوف يقلل بشكل كبير من عمر المحرك.

إذا قمت "بإعطائه الغاز" بشكل حاد، مما تسبب في زيادة السرعة، فإن درجة لزوجة السائل لن تتوافق مع درجة الحرارة. سيؤدي ذلك إلى تجاوز الحد الأقصى لدرجة الحرارة المسموح بها في حجرة المحرك. سيؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى زيادة قوة الاحتكاك وتقليل مقاومة التآكل للأجزاء. بالمناسبة، النفط نفسه سوف يفقد خصائصه أيضا في فترة زمنية قصيرة إلى حد ما.

لن تتمكن على الفور من معرفة أن لزوجة الزيت غير مناسبة للمركبة.

لن تظهر "الأعراض" الأولى إلا بعد 100-150 ألف كيلومتر. وسيكون المؤشر الرئيسي هو زيادة الفجوات بين الأجزاء. ومع ذلك، حتى المتخصصين ذوي الخبرة لن يتمكنوا بالتأكيد من ربط اللزوجة المتزايدة والانخفاض السريع في عمر المحرك. ولهذا السبب غالبًا ما تهمل ورش إصلاح السيارات الرسمية متطلبات الشركات المصنعة للسيارات. بالإضافة إلى ذلك، من المربح لهم إصلاح وحدات الطاقة للسيارات التي انتهت فترة ضمانها بالفعل. ولهذا السبب يعد اختيار درجة لزوجة الزيت مهمة صعبة لكل عشاق السيارات.

اللزوجة منخفضة جدًا: هل هي خطيرة؟

زيت المحرك

اللزوجة المنخفضة يمكن أن تدمر محركات البنزين والديزل. يتم تفسير هذه الحقيقة من خلال حقيقة أنه في درجات حرارة التشغيل المرتفعة والأحمال على المحرك، تزداد سيولة الفيلم المغلف، ونتيجة لذلك فإن الحماية السائلة بالفعل "تكشف" الأجزاء ببساطة. النتيجة: زيادة قوة الاحتكاك، زيادة استهلاك الوقود، تشوه الآليات. من المستحيل تشغيل السيارة لفترة طويلة باستخدام سائل منخفض اللزوجة - فسوف ينحشر على الفور تقريبًا.

تتطلب بعض نماذج المحركات الحديثة استخدام ما يسمى بالزيوت "الموفرة للطاقة" ذات اللزوجة المنخفضة. ولكن لا يمكن استخدامها إلا إذا كانت هناك موافقات خاصة من شركات تصنيع السيارات: ACEA A1 وB1 وACEA A5 وB5.

مثبتات كثافة الزيت

بسبب الحمولة الزائدة الثابتة في درجة الحرارة، تبدأ لزوجة الزيت في الانخفاض تدريجيًا. ويمكن أن تساعد المثبتات الخاصة في استعادته. يمكن استخدامها في المحركات من أي نوع وصل تآكلها إلى مستوى متوسط ​​أو مرتفع.

تسمح المثبتات بما يلي:

المثبتات

• زيادة لزوجة الفيلم الواقي،
• تقليل كمية السخام والرواسب على أسطوانات المحرك،
• تقليل الانبعاثات المواد الضارةفي الغلاف الجوي
• استعادة طبقة الزيت الواقية،
• تحقيق "الصمت" في تشغيل المحرك،
• منع عمليات الأكسدة داخل غلاف المحرك.

استخدام المثبتات لا يسمح فقط بزيادة الفترة بين تغيير الزيت، ولكن أيضًا لاستعادة المفقود خصائص مفيدةطبقة واقية.

أنواع مواد التشحيم الخاصة المستخدمة في الإنتاج

يتميز زيت تشحيم آلة المغزل بخصائص لزوجة منخفضة. يعتبر استخدام هذه الحماية عقلانيًا في المحركات ذات الحمل الخفيف والتي تعمل بسرعات عالية. في أغلب الأحيان، يتم استخدام مواد التشحيم هذه في إنتاج المنسوجات.

تشحيم التوربينات. وتتمثل الميزة الرئيسية لها في حماية جميع آليات العمل من الأكسدة والتآكل المبكر. تسمح اللزوجة المثالية لزيت التوربين باستخدامه في محركات الضواغط التوربينية وتوربينات الغاز والبخار والهيدروليكية.

VMGZ أو الزيت الهيدروليكي السميك لجميع المواسم. هذا السائل مثالي للمعدات المستخدمة في مناطق سيبيريا وأقصى الشمال و الشرق الأقصى. هذا الزيت مخصص لمحركات الاحتراق الداخلي المجهزة محركات هيدروليكية. لا يتم تقسيم VMGZ إلى زيوت صيفية وشتوية، لأن استخدامه يعني فقط المناخات ذات درجات الحرارة المنخفضة.

المواد الخام للزيت الهيدروليكي هي مكونات منخفضة اللزوجة تحتوي على قاعدة معدنية. لكي يصل الزيت إلى القوام المطلوب، تتم إضافة إضافات خاصة إليه.

تظهر لزوجة الزيت الهيدروليكي في الجدول أدناه.

OilRite هو مادة تشحيم أخرى تستخدم للحفاظ على الآليات ومعالجتها. يحتوي على قاعدة جرافيت مقاومة للماء ويحتفظ بخصائصه في درجات حرارة تتراوح من 20 درجة مئوية تحت الصفر إلى 70 درجة مئوية تحت الصفر.

الاستنتاجات

إجابة واضحة على السؤال: ما هي أفضل لزوجة لزيت المحرك؟ لا ولا يمكن أن يكون. الشيء هو أن درجة الليونة المطلوبة لكل آلية - سواء كانت نول نسيج أو محرك سيارة سباق - تختلف، ولا يمكن تحديدها "بشكل عشوائي". يتم حساب المعلمات المطلوبة لسوائل التشحيم من قبل الشركات المصنعة بشكل تجريبي، لذلك عند اختيار سائل لسيارتك، فإنك تسترشد في المقام الأول بتعليمات المطور. وبعد ذلك يمكنك الرجوع إلى جدول لزوجة زيت المحرك حسب درجة الحرارة.

اللزوجة- هذه خاصية السائل لمقاومة قوى القص. اللزوجة هي خاصية متأصلة في كل من السوائل والغازات القطيرة، والتي تتجلى فقط عند الحركة، ولا يمكن اكتشافها في حالة السكون، وتتجلى في شكل احتكاك داخلي عندما تتحرك جزيئات السائل المجاورة. تحدد اللزوجة درجة سيولة السائل وحركة جزيئاته. وتفسر لزوجة السوائل المقاومة وفقدان الضغط الذي يحدث عندما تتحرك عبر الأنابيب والقنوات والقنوات الأخرى، وكذلك عندما تتحرك الأجسام الغريبة فيها.

شارك إسحاق نيوتن بنشاط في دراسة خصائص الاحتكاك الداخلي للسائل، ووضع أسس عقيدة اللزوجة. اقترح نيوتن (أكدته التجربة لاحقًا) أن قوى المقاومة الناشئة أثناء انزلاق الطبقات هذا تتناسب مع مساحة تلامس الطبقات وسرعة الانزلاق. ونتيجة لذلك حصل إ. نيوتن على اعتماد يصف العلاقة بين اللزوجة وظاهرة الاحتكاك الداخلي، وهو ما سمي بالقانون الذي يحمل نفس الاسم.

دع السائل يتدفق على طول جدار مسطح في طبقات متوازية. ستتحرك كل طبقة بسرعتها الخاصة، وستزداد سرعة الطبقات كلما ابتعدت عن الجدار.

دعونا نفكر في طبقتين من السائل تتحركان على مسافة Δy من بعضهما البعض. وبما أن هناك قوة احتكاك بين الطبقات وبسبب الكبح المتبادل، فإن الطبقات المختلفة لها ذلك سرعات مختلفة، وتتحرك الطبقة A بسرعة v، وتتحرك الطبقة B بسرعة (v+Δv). القيمة Δv هي التحول المطلق للطبقة A على الطبقة B، والقيمة Δv/Δy هي التحول النسبي، أو تدرج السرعة. ثم، أثناء الحركة، ينشأ إجهاد عرضي τ (تاو)، والذي يميز الاحتكاك لكل وحدة مساحة (إجهاد الاحتكاك الداخلي).

إجهاد الاحتكاك الداخلي له معنى فيزيائي يعتمد على:

أين ف- قوة الاحتكاك الداخلي، N؛ س- مساحة تلامس الأسطح م2.

إذن، ووفقا لقانون نيوتن، فإن العلاقة بين الإجهاد والتحول النسبي ستكون:

أولئك. إجهاد الاحتكاك الداخلي يتناسب مع تدرج السرعة.

عامل التناسب µ (مو) يسمى معامل اللزوجة الديناميكية. يتضح من الصيغة أن المعامل الديناميكي للزوجة يساوي عدديًا إجهاد الاحتكاك الداخلي في الحالة التي تكون فيها السرعة النسبية لطائرتين A و B، متباعدتين عن بعضهما البعض على مسافة 1 متر، تساوي 1 متر /ث.

يتبع بُعد معامل اللزوجة الديناميكية من الصيغة. منذ الجهد τ هي القوة لكل وحدة مساحة، فإن بعدها يساوي:

البعد التدرج السرعة:

ومن هنا البعد لمعامل اللزوجة الديناميكية:

وبالتالي، فإن وحدة قياس اللزوجة الديناميكية في نظام الوحدات الدولي SI تعتبر:

في النظام الماديوحدة اللزوجة الديناميكية هي الاتزان، ويشار إليه بـ " ص»:

تتناقص اللزوجة الديناميكية للسوائل القطيرات، التي تكون جزيئاتها قريبة جدًا من بعضها البعض، مع زيادة درجة الحرارة بسبب زيادة سرعة الحركة البراونية، مما يضعف الروابط القابضة، أي قوة الالتصاق.

الاعتماد على المعامل μ يتم التعبير عن درجة الحرارة بشكل عام بالصيغة:

أين هي القيمة في ر= 0 درجة مئوية؛ أو ب-المعاملات التجريبية اعتمادا على الخواص الفيزيائية والكيميائية (نوع) السائل؛ ر-درجة حرارة السائل في درجة مئوية.

في الغازات، تظهر قوى الجذب بين الجزيئات فقط تحت ضغط قوي، وفي الظروف العاديةتكون جزيئات الغاز في حالة حركة حرارية فوضوية، ويحدث احتكاك طبقات الغاز ببعضها البعض فقط بسبب تصادم الجزيئات. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد سرعة الجزيئات، ويزداد عدد تصادماتها، وتزداد اللزوجة.

بالنسبة للمياه العذبة، حصل بوازويل على الصيغة:

بالنسبة للهواء، صيغة ميليكان معروفة:

في الهيدروليكا، لتوصيف الخواص اللزجة للغازات والأبخرة، أحيانًا بدلاً من الخواص الديناميكية، يتم استخدام معامل لزوجة آخر، يُشار إليه بالحرف η (eta) وترتبط بالمعامل الديناميكي بالمعادلة

حيث g هو تسارع الجاذبية، m/s 2 .

من الواضح أن معامل اللزوجة هذا η لديه البعد:

في هذه الحالة، وحدة القياس η في النظام الفني للوحدات هو

في الهيدروليكية والتصنيع ما يسمى معامل اللزوجة الحركية ν(نو)، تعرف بأنها نسبة اللزوجة الديناميكية إلى الكثافة:

البعد من معامل اللزوجة الحركية:

في نظام SI، الوحدة المعتمدة لـ ν هي .

وحدة قياس المعامل ν في النظام المادي بمثابة ستوكس، ويشار إليه بـ " شارع»:

على سبيل المثال، المعامل الحركي لزوجة الماء يساوي

يسمى مقلوب اللزوجة الديناميكية سيولة.

اللزوجة لجميع السوائل القطيرات تنخفض مع زيادة درجة الحرارة. للحصول على حسابات هيدروليكية دقيقة، يوصى بالحصول على رسم بياني (أو جدول) يوضح اعتماد اللزوجة على درجة الحرارة، بناءً على تقديرات خاصة في المختبر. يجب أن تكون حذرًا جدًا عند التعامل أنواع مختلفةالرسوم البيانية والصيغ المستخدمة لتحديد لزوجة خليط من اثنين أو أكثر من المنتجات البترولية المختلفة.

يسمى الرسم البياني الذي يوضح اعتماد التغيرات في لزوجة السائل على درجة الحرارة com.viscogram(الشكل 1.3).

الشكل 1.3. مخطط اللزوجة

لتحديد لزوجة السائل عند أي درجة حرارة تعسفية تيتم استخدام صيغة رينولدز-فيلونوف بدقة كافية:

أين ν - اللزوجة عند درجة حرارة معلومة ت , ش- معامل انحدار مخطط اللزوجة، الذي يميز زاوية ميل مخطط اللزوجة المماس إلى محور الإحداثي السيني (الشكل 1.4) ويتم تحديده بواسطة الصيغة:

الشكل. 1.4 تحديد معامل انحدار مخطط اللزوجة

وبالتالي، من الممكن توصيف أي سائل وتحديد لزوجته عند أي درجة حرارة، وذلك بمعرفة إحداثيات نقطتين عشوائيتين على مخطط اللزوجة. ومن الجدير بالذكر أنه بالنسبة للسوائل القطيرات يكون معامل اللزوجة إيجابيًا، ولكن هناك سوائل تتغير لزوجتها قليلًا مع تغيرات درجة الحرارة، أما بالنسبة للسوائل الغازية فإن معامل اللزوجة يكون سالبًا. هناك سوائل لا تعتمد لزوجتها كثيرًا على درجة الحرارة، فهي معقدة المركبات الكيميائيةوتستخدم كعاملين في الآلات الهيدروليكية، مثل أدوات التوصيل اللزجة.

هناك سوائل لا ينطبق عليها قانون نيوتن. على عكس السوائل النيوتونية العادية، تسمى هذه السوائل غير نيوتوني، أو غير طبيعي.

قيم اللزوجة الحركية ν للماء والهواء

لزوجة أنواع مختلفة من السوائل التي تحمل نفس الاسم، على سبيل المثال، النفط، اعتمادا على التركيب الكيميائيوالتركيب الجزيئي يمكن أن يكون له معاني مختلفة.

بالنسبة للزيوت اللزجة، قيم متوسطة ش= 0.05 + 0.1 لكل 1 درجة مئوية.

كما تظهر التجارب، فإن لزوجة السوائل تعتمد أيضًا على الضغط. مع زيادة الضغط، فإنه عادة ما يزيد. الاستثناء هو الماء الذي تنخفض فيه اللزوجة عند درجات حرارة تصل إلى 32 درجة مئوية مع زيادة الضغط. عند الضغوط التي يتم مواجهتها عمليًا (حتى 20 ميجا باسكال)، يكون التغير في لزوجة السوائل صغيرًا جدًا ولا يؤخذ في الاعتبار في الحسابات الهيدروليكية التقليدية.

اللزوجة، خاصية السائل (أو الغاز) لمقاومة التدفق.

تعتبر اللزوجة أيضًا إحدى ظواهر النقل التي تحدد تبديد الطاقة أثناء تشوه الوسط. لزوجة المواد الصلبة عدد من الخصائص وعادة ما يتم النظر فيها بشكل منفصل (انظر الاحتكاك الداخلي).

أثناء الحركة الصفحية لسائل بين لوحين متوازيين مستويين، أحدهما ثابت والآخر يتحرك بسرعة ν، تظل الطبقة الجزيئية المجاورة مباشرة للوحة السفلية ثابتة، وستتحرك الطبقة المجاورة للوحة العلوية بأقصى سرعة السرعة (الشكل) . يتميز تدفق السائل بتدرج السرعة γ? = dv/dz، مما يشير إلى معدل التغير في السرعة من طبقة إلى أخرى في الاتجاه العمودي على حركة السائل. إذا تغيرت السرعة خطيًا، فإن γ?= v/d، حيث d هي المسافة بين اللوحين. وتسمى الكمية γ أيضًا بمعدل القص.

وفقًا للقانون الأساسي للتدفق اللزج الذي وضعه نيوتن (نُشر عام 1687)، فإن إجهاد القص τ = F/S الذي يسبب تدفق السوائل يتناسب مع تدرج سرعة التدفق: τ = ηγ؟. يسمى معامل التناسب η بمعامل اللزوجة الديناميكية، أو ببساطة اللزوجة. إنه يميز مقاومة السائل للتدفق. يمكن أيضًا اعتبار اللزوجة مقياسًا للطاقة المتبددة على شكل حرارة أثناء تدفق السائل. يحدث تبديد الطاقة بسبب نقل الزخم. ترتبط قيم معامل اللزوجة والقدرة W المتبددة لكل وحدة حجم بسبب اللزوجة بالعلاقة: W = ηγ؟ 2.

العلاقة التي أنشأها نيوتن صالحة فقط في الحالة التي لا تعتمد فيها η على معدل القص. تسمى الوسائط التي يتم فيها استيفاء هذا الشرط بالنيوتونية (انظر السائل النيوتوني).

وحدة اللزوجة الديناميكية في نظام SI هي Pa s [في CGS تكون الاتزان (dyne s/cm2): 1 اتزان = 0.1 Pa s]. تسمى القيمة φ= 1/η، معكوس اللزوجة، بالسيولة. غالبًا ما يتم أخذ اللزوجة الحركية في الاعتبار أيضًا ν = η/ρ (حيث ρ هي كثافة المادة)، وتقاس بـ m 2 / s (SI) وStokes (GHS). يتم قياس لزوجة السوائل والغازات باستخدام مقاييس اللزوجة (انظر قياس اللزوجة).

يتم تحديد لزوجة الغازات المثالية بالعلاقة: η = (1/3)mn؟؟، حيث m هي كتلة الجزيء، n هو عدد الجزيئات لكل وحدة حجم،؟ - متوسط ​​سرعة الجزيئات ؟ هو المسار الحر للجزيء.

تزداد لزوجة الغازات عند تسخينها، بينما تقل لزوجة السوائل. ويرجع ذلك إلى اختلاف الآليات الجزيئية للزوجة في هذه الأنظمة. هناك آليتان لنقل الزخم: الحركية (التي لا تنطوي على تصادمات بين الجزيئات) والتصادمية. الأول هو السائد في الغاز النادر، والثاني - في الغاز والسائل الكثيف.

في الغازات، تكون المسافات بين الجزيئات أكبر بكثير من نصف قطر عمل القوى الجزيئية، وبالتالي فإن لزوجة الغازات هي نتيجة للحركة الفوضوية (الحرارية) للجزيئات، ونتيجة لذلك تتحرك الجزيئات من طبقة إلى أخرى، مما يؤدي إلى تباطؤ أسفل التدفق. منذ متوسط ​​سرعة الجزيئات؟ تزداد مع زيادة درجة الحرارة، وتزداد لزوجة الغازات عند تسخينها.

لزوجة السوائل، حيث تكون المسافة بين الجزيئات أصغر بكثير منها في الغازات، ترجع في المقام الأول إلى التفاعلات بين الجزيئات التي تحد من حركة الجزيئات. مع ارتفاع درجة الحرارة، تصبح الحركة المتبادلة للجزيئات أسهل، وتضعف التفاعلات بين الجزيئات، وبالتالي يقل الاحتكاك الداخلي للسائل.

يتم تحديد لزوجة السائل من خلال حجم وشكل الجزيئات الموقف النسبيوقوة التفاعلات بين الجزيئات. تعتمد اللزوجة على التركيب الكيميائي للجزيئات السائلة. نعم اللزوجة مادة عضويةيزداد مع إدخال المجموعات والحلقات القطبية في الجزيء. في سلسلة متجانسة (الهيدروكربونات المشبعة، والكحولات، الأحماض العضويةإلخ) تزداد لزوجة المركبات مع زيادة الوزن الجزيئي.

تعتمد لزوجة المحاليل على تركيزها ويمكن أن تكون أكبر أو أقل من لزوجة المذيب النقي. تعتمد لزوجة المعلقات المخففة للغاية خطيًا على جزء الحجم φ من الجسيمات العالقة: η = η 0 (1 + αφ) (صيغة أينشتاين)، حيث η 0 هي لزوجة وسط التشتت. يعتمد المعامل α على شكل الجزيئات؛ على وجه الخصوص، بالنسبة للجسيمات الكروية α = 2.5. ويلاحظ اعتماد مماثل للزوجة على جزء الحجم في محاليل البروتينات الكروية.

يمكن أن تختلف اللزوجة ضمن حدود واسعة. فيما يلي قيم اللزوجة لبعض السوائل والغازات عند درجة حرارة 20 درجة مئوية (في 10 -3 باسكال): الغازات - الهيدروجين 0.0088، النيتروجين 0.0175، الأكسجين 0.0202؛ السوائل - الماء 1.002، الإيثانول 1.200، زئبق 1.554، نيتروبنزين 2.030، جلسرين 1.485.

الهيليوم السائل لديه أدنى اللزوجة. عند درجة حرارة 2.172 كلفن، يدخل في حالة الميوعة الفائقة، حيث تكون اللزوجة صفرًا (انظر الميوعة الفائقة). لزوجة الغازات أقل بمئات المرات من لزوجة السوائل العادية. إن لزوجة المعادن المنصهرة قريبة من لزوجة السوائل العادية.

تتميز محاليل البوليمر والذوبان بلزوجة عالية. إن لزوجة محاليل البوليمر المخففة أعلى بكثير من لزوجة المركبات ذات الوزن الجزيئي المنخفض. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن أحجام جزيئات البوليمر الكبيرة كبيرة جدًا بحيث ينتهي الأمر بأجزاء مختلفة من نفس الجزيء الكبير في طبقات تتحرك بسرعات مختلفة، مما يسبب مقاومة إضافية للتدفق. تصبح لزوجة محاليل البوليمر الأكثر تركيزًا أعلى بسبب تشابك الجزيئات الكبيرة مع بعضها البعض. تعتمد إحدى طرق تقدير الوزن الجزيئي للبوليمرات على قياس لزوجة المحاليل.

يؤدي وجود الهياكل المكانية المتكونة من التصاق الجزيئات الكبيرة في محاليل البوليمر إلى ظهور ما يسمى باللزوجة الهيكلية، والتي (على عكس لزوجة السوائل النيوتونية) تعتمد على إجهاد القص (أو السرعة) (انظر علم الريولوجيا). عندما يتدفق السائل المنظم، والعمل القوى الخارجيةيتم إنفاقه ليس فقط على التغلب على الاحتكاك الداخلي، ولكن أيضًا على تدمير الهيكل.

مضاءة: Landau L. D.، Akhiezer A. I.، Lifshits E. M. Kurs الفيزياء العامة. ميكانيكا و الفيزياء الجزيئية. الطبعة الثانية. م.، 1969؛ Filippova O. E.، Khokhlov A. R. لزوجة محاليل البوليمر المخففة. م.، 2002؛ Schramm G. أساسيات الريولوجيا العملية والقياس الحراري. م، 2003.

في حالة توازن مراحل مختلفةالمواد في حالة سكون بالنسبة لبعضها البعض. مع حركتها النسبية تظهر قوى الكبح (اللزوجة) التي تميل إلى تقليل السرعة النسبية. يمكن اختزال آلية اللزوجة إلى تبادل زخم الحركة المنظمة للجزيئات بين الطبقات المختلفة في الغازات والسوائل. ويشار إلى ظهور قوى الاحتكاك اللزجة في الغازات والسوائل بعمليات النقل. تحتوي لزوجة المواد الصلبة على عدد من الميزات المهمة ويتم النظر فيها بشكل منفصل.

تعريف

اللزوجة الحركيةيتم تعريفها على أنها نسبة اللزوجة الديناميكية () إلى كثافة المادة. وعادة ما يشار إليه بالحرف (نو). ثم نكتب التعريف الرياضي لمعامل اللزوجة الكينماتية على النحو التالي:

أين هي كثافة الغاز (السائل).

نظرًا لأنه في التعبير (1) تكون كثافة المادة في المقام، إذن، على سبيل المثال، الهواء المتخلخل عند ضغط 7.6 ملم زئبق. فن. ودرجة حرارة 0 درجة مئوية لها لزوجة حركية ضعف لزوجة الجلسرين.

اللزوجة الحركية للهواء عند الظروف العاديةغالبًا ما يعتبر متساويًا، لذلك عند التحرك في الغلاف الجوي، يتم استخدام قانون ستوكس عندما لا يتجاوز منتج نصف قطر الجسم (سم) وسرعته () 0.01.

غالبًا ما تُعتبر اللزوجة الحركية للماء في الظروف العادية في حدود 0.001 عند التحرك في الماء، يتم تطبيق قانون ستوكس عندما لا يتجاوز حاصل ضرب نصف قطر الجسم (سم) وسرعته () 0.001.

اللزوجة الحركية وأرقام رينولدز

يتم التعبير عن أرقام رينولدز (Re) باستخدام اللزوجة الحركية:

أين هي الأبعاد الخطية لجسم متحرك في المادة، وما هي سرعة حركة الجسم.

ووفقا للتعبير (2)، بالنسبة لجسم يتحرك بسرعة ثابتة، فإن العدد يقل إذا زادت اللزوجة الحركية. إذا كان رقم إعادة صغيرا، فإن قوى الاحتكاك اللزج تسود في المقاومة الأمامية على قوى القصور الذاتي. والعكس صحيح، أعداد كبيرةتشير رينولدز، والتي يتم ملاحظتها عند اللزوجة الحركية المنخفضة، إلى أولوية قوى القصور الذاتي على الاحتكاك.

ويكون رقم رينولدز صغيراً عند قيمة معينة من اللزوجة الحركية، عندما يكون حجم الجسم وسرعة حركته صغيرين.

وحدات قياس معامل اللزوجة الكينماتيكية

وحدة SI الأساسية للزوجة الحركية هي:

أمثلة على حل المشكلات

مثال 1

يمارس	يتم إنزال كرة معدنية (كثافتها تساوي ) بشكل موحد في السائل (كثافة السائل تساوي اللزوجة الحركية). عند أي قطر ممكن للكرة سيظل التدفق حولها صفحيًا؟ ضع في اعتبارك أن الانتقال إلى التدفق المضطرب يحدث عند Re = 0.5. خذ قطر الكرة كحجم مميز.
حل	دعونا نجعل الرسم وباستخدام قانون نيوتن الثاني نحصل على العبارة: أين هي قوة أرخميدس وهي قوة الاحتكاك اللزج. وفي الإسقاط على المحور Y، ستأخذ المعادلة (1.1) الشكل: في هذه الحالة لدينا: في هذه الحالة: بالتعويض بالنتائج (1.3)-(1.5) في (1.2) نحصل على: يتم تعريف رقم رينولدز في حالتنا على النحو التالي:

في الصناعة، النشاط العلميغالبًا ما يكون من الضروري حساب معامل اللزوجة للسائل. يتطلب العمل مع الوسائط التقليدية أو المشتتة في شكل رذاذ ومستحلبات غازية معرفة الخواص الفيزيائية لهذه المواد.

ما هي لزوجة السائل؟

كما وضع نيوتن الأساس لعلم الريولوجيا. يدرس هذا الفرع مقاومة المادة أثناء الحركة أي اللزوجة.

في السوائل والغازات، تتفاعل الجزيئات بشكل مستمر. إنهم يضربون بعضهم البعض، أو يتم دفعهم بعيدًا، أو يطيرون ببساطة. ونتيجة لذلك، يبدو أن طبقات المادة تتفاعل مع بعضها البعض، مما ينقل السرعة إلى كل منها. وتسمى ظاهرة هذا التفاعل بين جزيئات السوائل/الغازات باللزوجة، أو الاحتكاك الداخلي.

لفحص هذه العملية بشكل أفضل، من الضروري إظهار تجربة باستخدام لوحين، يوجد بينهما وسط سائل. إذا قمت بتحريك اللوحة العلوية، فإن طبقة السائل "الملتصقة" بها ستبدأ أيضًا في التحرك بسرعة معينة v1. وبعد فترة قصيرة من الزمن، نلاحظ أن الطبقات الأساسية من السائل تبدأ أيضًا في التحرك على طول نفس المسار بسرعات v2، v3...vn، وما إلى ذلك، مع v1>v2، v3...vn. وتبقى سرعة أدنى واحد صفر.

باستخدام الغاز كمثال، يكاد يكون من المستحيل إجراء مثل هذه التجربة، لأن قوى تفاعل الجزيئات مع بعضها البعض صغيرة جدًا، ولن يكون من الممكن تسجيل ذلك بصريًا. ونتحدث هنا أيضًا عن الطبقات، وعن سرعة حركة هذه الطبقات، وبالتالي فإن اللزوجة موجودة أيضًا في الوسائط الغازية.

الوسائط النيوتونية وغير النيوتونية

السائل النيوتوني هو سائل يمكن حساب لزوجته باستخدام صيغة نيوتن.

وتشمل هذه الوسائط الماء والمحاليل. قد يعتمد معامل لزوجة السائل في مثل هذه الوسائط على عوامل مثل درجة الحرارة أو الضغط أو التركيب الذري للمادة، لكن تدرج السرعة سيظل دائمًا دون تغيير.

السوائل غير النيوتونية هي أوساط يمكن أن تتغير فيها القيمة المذكورة أعلاه، مما يعني أن صيغة نيوتن لن تنطبق هنا. وتشمل هذه المواد جميع الوسائط المتفرقة (المستحلبات، والهباء الجوي، والمعلقات). وهذا يشمل الدم أيضًا. سنتحدث عن هذا بمزيد من التفصيل لاحقًا.

الدم كبيئة داخلية للجسم

كما تعلمون، 80٪ من الدم عبارة عن بلازما، والتي لها حالة ركام سائلة، والـ 20٪ المتبقية عبارة عن كريات الدم الحمراء والصفائح الدموية وكريات الدم البيضاء والشوائب المختلفة. يبلغ قطر خلايا الدم الحمراء البشرية 8 نانومتر. عندما تكون ثابتة، فإنها تشكل مجاميع على شكل أعمدة معدنية، مع زيادة لزوجة السائل بشكل ملحوظ. إذا كان تدفق الدم نشطًا، فإن هذه "الهياكل" تتفكك، وبالتالي يقل الاحتكاك الداخلي.

معاملات اللزوجة المتوسطة

يؤثر تفاعل طبقات الوسط مع بعضها البعض على خصائص نظام السائل أو الغاز بأكمله. اللزوجة هي أحد الأمثلة على ظاهرة فيزيائية تسمى الاحتكاك. وبفضله، تعادل الطبقات العليا والسفلى من الوسط تدريجيا سرعة تيارها، وفي النهاية تصبح تساوي الصفر. يمكن أيضًا وصف اللزوجة بأنها مقاومة طبقة من الوسط إلى أخرى.

لوصف مثل هذه الظواهر، يتم التمييز بين خاصيتين نوعيتين للاحتكاك الداخلي:

• معامل اللزوجة الديناميكية (اللزوجة الديناميكية للسائل)؛
• معامل اللزوجة الحركية (اللزوجة الحركية).

ترتبط كلتا الكميتين بالمعادلة υ = η / ρ، حيث ρ هي كثافة الوسط، υ هي اللزوجة الحركية، و η هي اللزوجة الديناميكية.

طرق تحديد لزوجة السائل

قياس اللزوجة هو قياس اللزوجة. على المرحلة الحديثةوفي تطور العلم يمكن معرفة قيمة لزوجة السائل بطرق عملية بأربع طرق:

1. الطريقة الشعرية. لتنفيذها، يجب أن يكون لديك سفينتين متصلتين بقناة زجاجية ذات قطر صغير طول معروف. تحتاج أيضًا إلى معرفة قيم الضغط في وعاء وفي الآخر. يوضع السائل في قناة زجاجية، ويتدفق خلال فترة زمنية معينة من دورق إلى آخر.

يتم إجراء حسابات إضافية باستخدام صيغة Poiseuille للعثور على قيمة معامل لزوجة السائل.

في الممارسة العملية، يمكن تسخين الوسائط السائلة إلى 200-300 درجة. إن الأنبوب الزجاجي العادي في مثل هذه الظروف سوف يتشوه ببساطة أو حتى ينفجر، وهو أمر غير مقبول. أجهزة قياس اللزوجة الشعرية الحديثة مصنوعة من مواد عالية الجودة ومقاومة يمكنها تحمل مثل هذه الأحمال بسهولة.

2. الطريقة الطبية حسب هيسن. لحساب لزوجة السائل بهذه الطريقة، من الضروري ألا يكون لديك تركيب شعري واحد، بل اثنين متطابقين. في واحد منهم يتم وضع وسيلة مقدما قيمة معروفةالاحتكاك الداخلي، وفي الآخر - سائل الاختبار. بعد ذلك، يتم قياس قيمتين للوقت ويتم عمل نسبة تصلان من خلالها إلى الرقم المطلوب.

3. طريقة التناوب. لتنفيذها، من الضروري أن يكون لديك هيكل من اسطوانتين متحدتين. وهذا يعني أن أحدهما يجب أن يكون داخل الآخر. يُسكب السائل في الفراغ الموجود بينهما، ومن ثم يتم تسريع الأسطوانة الداخلية. يتم أيضًا نقل هذه السرعة الزاوية إلى السائل. يسمح الفرق في عزم الدوران بحساب لزوجة الوسط.

4. تحديد لزوجة السائل بطريقة ستوكس. لإجراء هذه التجربة، يجب أن يكون لديك مقياس اللزوجة هيبلر، وهو عبارة عن أسطوانة مملوءة بالسائل. قبل البدء بالتجربة، قم بوضع علامتين على الأسطوانة وقياس الطول بينهما. ثم يأخذون كرة ذات نصف قطر معين R وينزلونها في الوسط السائل. لتحديد سرعة سقوطه، أوجد الزمن الذي يستغرقه الجسم للانتقال من علامة إلى أخرى. بمعرفة سرعة الكرة، يمكنك حساب لزوجة السائل.

التطبيق العملي لمقاييس اللزوجة

تحديد لزوجة السائل له أهمية عملية كبيرة في صناعة تكرير النفط. عند العمل مع الوسائط المتعددة المراحل والمشتتة، من المهم التعرف عليها الخصائص الفيزيائيةوخاصة الاحتكاك الداخلي . تصنع أجهزة قياس اللزوجة الحديثة من مواد متينة، وتستخدم التقنيات المتقدمة في إنتاجها. كل هذا معًا يسمح لك بالعمل معه ارتفاع درجة الحرارةوالضغط دون الإضرار بالمعدات نفسها.

تلعب لزوجة السوائل دوراً كبيراً في الصناعة لأن نقل وتجهيز وإنتاج النفط على سبيل المثال يعتمد على قيم الاحتكاك الداخلي للخليط السائل.

ما هو الدور الذي تلعبه اللزوجة في المعدات الطبية؟

ويعتمد تدفق خليط الغاز عبر الأنبوب الرغامي على الاحتكاك الداخلي لهذا الغاز. التغيير في لزوجة الوسط هنا له تأثير مختلف على تغلغل الهواء عبر الجهاز ويعتمد على تركيبة خليط الغاز.

مقدمة الأدويةواللقاحات عن طريق الحقنة أيضًا مثال ساطعآثار اللزوجة المتوسطة. نحن نتحدث عن انخفاض الضغط في نهاية الإبرة عند حقن السائل، على الرغم من أنه كان يعتقد في البداية أن هذه الظاهرة الفيزيائية يمكن إهمالها. ظهور ارتفاع الضغطعند الطرف - وهذا نتيجة الاحتكاك الداخلي.

خاتمة

لزوجة الوسط هي واحدة من الكميات الفيزيائيةوالتي لها تطبيق عملي كبير. في المختبر والصناعة والطب - في كل هذه المجالات، يظهر مفهوم الاحتكاك الداخلي في كثير من الأحيان. قد يعتمد تشغيل أبسط المعدات المخبرية على درجة لزوجة الوسط المستخدم للبحث. حتى صناعة المعالجة لا يمكنها الاستغناء عن المعرفة في مجال الفيزياء.