तेल की चिपचिपाहट को किन इकाइयों में मापा जाता है? श्यानता गुणांक

प्रत्येक कार उत्साही के लिए इंजन ऑयल चुनना एक गंभीर कार्य है। और मुख्य पैरामीटर जिसके द्वारा चयन किया जाना चाहिए वह तेल की चिपचिपाहट है। तेल की चिपचिपाहट मोटर द्रव की मोटाई की डिग्री और तापमान परिवर्तन के तहत इसके गुणों को बनाए रखने की क्षमता को दर्शाती है।

आइए यह पता लगाने की कोशिश करें कि चिपचिपाहट को किन इकाइयों में मापा जाना चाहिए, यह क्या कार्य करता है और यह संपूर्ण मोटर प्रणाली के संचालन में एक बड़ी भूमिका क्यों निभाता है।

आंतरिक दहन इंजन के संचालन में इसके संरचनात्मक तत्वों की निरंतर बातचीत शामिल होती है। आइए एक सेकंड के लिए कल्पना करें कि इंजन सूख रहा है। उसका क्या होगा? सबसे पहले, घर्षण बल डिवाइस के अंदर का तापमान बढ़ा देगा। दूसरे, भागों का विरूपण और घिसाव होगा। और अंत में, यह सब आंतरिक दहन इंजन को पूरी तरह से बंद कर देगा और इसके आगे उपयोग की असंभवता होगी। उचित रूप से चयनित मोटर तेल निम्नलिखित कार्य करता है:

• मोटर को ज़्यादा गरम होने से बचाता है,
• तंत्र के तेजी से घिसाव को रोकता है,
• संक्षारण के गठन को रोकता है,
• इंजन प्रणाली के बाहर कालिख, कालिख और ईंधन दहन उत्पादों को हटाता है,
• बिजली इकाई के संसाधन को बढ़ाने में मदद करता है।

इस प्रकार, चिकनाई वाले तरल पदार्थ के बिना मोटर विभाग का सामान्य कामकाज असंभव है।

महत्वपूर्ण! इंजन में डालो वाहनआपको केवल उसी तेल की आवश्यकता है जिसकी चिपचिपाहट कार निर्माताओं की आवश्यकताओं को पूरा करती हो। इस मामले में, दक्षता अधिकतम होगी, और कार्यशील इकाइयों का घिसाव न्यूनतम होगा। आपको बिक्री सलाहकारों, मित्रों और कार सेवा विशेषज्ञों की राय पर भरोसा नहीं करना चाहिए यदि वे कार के निर्देशों से भिन्न हैं। आख़िरकार, केवल निर्माता ही निश्चित रूप से जान सकता है कि इंजन में क्या भरना है।

तेल चिपचिपापन सूचकांक

तेल की चिपचिपाहट की अवधारणा का तात्पर्य किसी तरल के चिपचिपा होने की क्षमता से है। यह चिपचिपापन सूचकांक का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है। तेल चिपचिपापन सूचकांक एक मान है जो तापमान परिवर्तन के दौरान तेल तरल पदार्थ की चिपचिपाहट की डिग्री दर्शाता है। उच्च स्तर की चिपचिपाहट वाले स्नेहक में निम्नलिखित गुण होते हैं:

• जब इंजन को ठंडा शुरू किया जाता है, तो सुरक्षात्मक फिल्म में मजबूत तरलता होती है, जो त्वरित और सुनिश्चित करती है वर्दी वितरणसंपूर्ण कामकाजी सतह पर स्नेहक;
• इंजन को गर्म करने से फिल्म की चिपचिपाहट बढ़ जाती है। यह संपत्ति आपको चलती भागों की सतहों पर एक सुरक्षात्मक फिल्म बनाए रखने की अनुमति देती है।

वे। उच्च चिपचिपापन सूचकांक वाले तेल आसानी से तापमान अधिभार के अनुकूल हो जाते हैं, जबकि मोटर तेल का कम चिपचिपापन सूचकांक कम क्षमता का संकेत देता है। ऐसे पदार्थों में अधिक तरल अवस्था होती है और भागों पर एक पतली सुरक्षात्मक फिल्म बनती है। नकारात्मक तापमान की स्थिति में, कम चिपचिपापन सूचकांक वाला मोटर द्रव बिजली इकाई को शुरू करना मुश्किल बना देगा, और उच्च तापमान पर यह उच्च घर्षण बलों को रोकने में सक्षम नहीं होगा।

चिपचिपापन सूचकांक की गणना GOST 25371-82 के अनुसार की जाती है। आप इंटरनेट पर ऑनलाइन सेवाओं का उपयोग करके इसकी गणना कर सकते हैं।

गतिक और गतिशील चिपचिपाहट

मोटर सामग्री की लचीलापन की डिग्री दो संकेतकों द्वारा निर्धारित की जाती है - गतिज और गतिशील चिपचिपाहट।

इंजन तेल

किसी तेल की गतिज चिपचिपाहट एक संकेतक है जो सामान्य (+40 डिग्री सेल्सियस) और उच्च (+100 डिग्री सेल्सियस) तापमान पर इसकी तरलता को दर्शाता है। इस मान को मापने की विधि केशिका विस्कोमीटर के उपयोग पर आधारित है। उपकरण दिए गए तापमान पर तेल तरल पदार्थ के बाहर निकलने के लिए आवश्यक समय को मापता है। गतिज श्यानता मिमी 2/सेकंड में मापी जाती है।

तेल की गतिशील चिपचिपाहट की गणना भी अनुभवजन्य रूप से की जाती है। यह तेल द्रव के प्रतिरोध बल को दर्शाता है जो तेल की दो परतों की गति के दौरान होता है, जो 1 सेंटीमीटर की दूरी पर होती हैं और 1 सेमी/सेकेंड की गति से चलती हैं। इस मात्रा के माप की इकाइयाँ पास्कल सेकंड हैं।

तेल की चिपचिपाहट का निर्धारण विभिन्न तापमान स्थितियों के तहत होना चाहिए, क्योंकि तरल स्थिर नहीं है और कम और उच्च तापमान पर इसके गुण बदल देता है।

तापमान द्वारा मोटर तेल की चिपचिपाहट की एक तालिका नीचे प्रस्तुत की गई है।

इंजन ऑयल पदनाम की व्याख्या

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, चिपचिपापन एक सुरक्षात्मक तरल पदार्थ का मुख्य पैरामीटर है, जो विभिन्न तरीकों से वाहन के प्रदर्शन को सुनिश्चित करने की इसकी क्षमता को दर्शाता है वातावरण की परिस्थितियाँ.

अंतर्राष्ट्रीय एसएई वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार, मोटर स्नेहक तीन प्रकार के हो सकते हैं: सर्दी, गर्मी और सभी मौसम।

सर्दियों में उपयोग के लिए इच्छित तेल को एक संख्या और अक्षर W से चिह्नित किया जाता है, उदाहरण के लिए, 5W, 10W, 15W। अंकन का पहला प्रतीक नकारात्मक ऑपरेटिंग तापमान की सीमा को इंगित करता है। अक्षर W - से अंग्रेज़ी शब्द"विंटर" - सर्दी - खरीदार को कठोर कम तापमान की स्थिति में स्नेहक का उपयोग करने की संभावना के बारे में सूचित करता है। कम तापमान पर आसान शुरुआत सुनिश्चित करने के लिए इसमें अपने ग्रीष्मकालीन समकक्ष की तुलना में अधिक तरलता है। तरल फिल्म तुरंत ठंडे तत्वों को ढक लेती है और उन्हें स्क्रॉल करने में सुविधा प्रदान करती है।

नकारात्मक तापमान की सीमा जिस पर तेल चालू रहता है, इस प्रकार है: 0W के लिए - (-40) डिग्री सेल्सियस, 5W के लिए - (-35) डिग्री, 10W के लिए - (-25) डिग्री, 15W के लिए - (-35) डिग्री.

ग्रीष्मकालीन तरल में उच्च चिपचिपापन होता है, जो फिल्म को काम करने वाले तत्वों से अधिक मजबूती से "चिपकने" की अनुमति देता है। बहुत अधिक तापमान पर, यह तेल भागों की कामकाजी सतह पर समान रूप से फैलता है और उन्हें गंभीर घिसाव से बचाता है। इस तेल को संख्याओं द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, उदाहरण के लिए, 20,30,40, आदि। यह आंकड़ा उच्च तापमान सीमा को दर्शाता है जिसमें तरल अपने गुणों को बरकरार रखता है।

महत्वपूर्ण! आंकड़ों का क्या अर्थ है? ग्रीष्मकालीन पैरामीटर की संख्या का किसी भी तरह से कोई मतलब नहीं है अधिकतम तापमान, जिस पर वाहन संचालित हो सकता है। वे सशर्त हैं और उनका डिग्री पैमाने से कोई लेना-देना नहीं है।

30 की चिपचिपाहट वाला तेल सामान्य रूप से तापमान पर कार्य करता है पर्यावरण+30 डिग्री सेल्सियस तक, 40 - +45 डिग्री तक, 50 - +50 डिग्री तक।

सार्वभौमिक तेल को पहचानना आसान है: इसके अंकन में दो संख्याएँ और उनके बीच का अक्षर W शामिल है, उदाहरण के लिए, 5w30। इसके उपयोग से किसी भी जलवायु परिस्थिति का पता चलता है, चाहे वह कठोर सर्दी हो या तेज़ गर्मी। दोनों ही मामलों में, तेल परिवर्तनों के अनुकूल होगा और संपूर्ण इंजन प्रणाली की कार्यक्षमता को बनाए रखेगा।

वैसे, सार्वभौमिक तेल की जलवायु सीमा सरलता से निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, 5W30 के लिए यह शून्य से 35 से +30 डिग्री सेल्सियस तक भिन्न होता है।

सभी मौसम के तेलों का उपयोग करना सुविधाजनक होता है, यही कारण है कि वे गर्मियों और सर्दियों के विकल्पों की तुलना में कार डीलरशिप की अलमारियों पर अधिक बार पाए जाते हैं।

आपको यह बेहतर अंदाज़ा देने के लिए कि आपके क्षेत्र में मोटर तेल की चिपचिपाहट क्या उपयुक्त है, नीचे प्रत्येक प्रकार के स्नेहक के लिए ऑपरेटिंग तापमान सीमा दिखाने वाली एक तालिका दी गई है।

औसत तेल प्रदर्शन श्रेणियाँ

यह पता लगाने के बाद कि तेल की चिपचिपाहट में संख्याओं का क्या मतलब है, आइए अगले मानक पर आगे बढ़ें। चिपचिपाहट के आधार पर मोटर तेल का वर्गीकरण एपीआई मानक को भी प्रभावित करता है। इंजन के प्रकार के आधार पर, एपीआई पदनाम एस या सी अक्षर से शुरू होता है। एस का मतलब गैसोलीन इंजन है, सी का मतलब डीजल इंजन है। वर्गीकरण का दूसरा अक्षर मोटर तेल की गुणवत्ता श्रेणी को इंगित करता है। और यह अक्षर वर्णमाला के आरंभ से जितना दूर है, उतना ही आगे है बेहतर गुणवत्तासुरक्षात्मक तरल.

गैसोलीन इंजन प्रणालियों के लिए, निम्नलिखित पदनाम मौजूद हैं:

• एससी - 1964 से पहले निर्माण का वर्ष
• एसडी - निर्माण का वर्ष 1964 से 1968 तक।
• एसई - निर्माण का वर्ष 1969 से 1972 तक।
• एसएफ - निर्माण का वर्ष 1973 से 1988 तक।
• एसजी - निर्माण का वर्ष 1989 से 1994 तक।
• एसएच - निर्माण का वर्ष 1995 से 1996 तक।
• एसजे - निर्माण का वर्ष 1997 से 2000 तक।
• एसएल - उत्पादन का वर्ष 2001 से 2003 तक।
• एसएम - 2004 के बाद निर्माण का वर्ष
• एसएन - कारों से सुसज्जित आधुनिक प्रणालीनिकास गैसों का निष्प्रभावीकरण।

डीजल के लिए:

• सीबी - 1961 से पहले निर्माण का वर्ष
• सीसी - 1983 से पहले निर्माण का वर्ष
• सीडी - 1990 से पहले रिलीज का वर्ष
• सीई - 1990 से पहले निर्माण का वर्ष (टर्बोचार्ज्ड इंजन)।
• सीएफ - 1990 से निर्माण का वर्ष, (टर्बोचार्ज्ड इंजन)।
• सीजी-4 - 1994 से निर्माण का वर्ष, (टर्बोचार्ज्ड इंजन)।
• सीएच-4 - उत्पादन का वर्ष: 1998
• CI-4 - आधुनिक कारें (टर्बोचार्ज्ड इंजन)।
• सीआई-4 प्लस बहुत उच्च श्रेणी है।

जो एक इंजन के लिए अच्छा है, दूसरे के लिए उसकी मरम्मत का ख़तरा है।

इंजन तेल

कई कार मालिकों को यकीन है कि अधिक चिपचिपा तेल चुनना उचित है, क्योंकि वे लंबे समय तक चलने वाले इंजन संचालन की कुंजी हैं। यह एक गंभीर ग़लतफ़हमी है. हां, विशेषज्ञ बिजली इकाई की अधिकतम सेवा जीवन प्राप्त करने के लिए रेसिंग कारों के हुड के नीचे उच्च स्तर की चिपचिपाहट वाला तेल डालते हैं। लेकिन साधारण यात्री कारें एक अलग प्रणाली से सुसज्जित होती हैं, जो सुरक्षात्मक फिल्म बहुत मोटी होने पर आसानी से बंद हो जाएगी।

किसी विशेष मशीन के इंजन में किस तेल की चिपचिपाहट का उपयोग करने की अनुमति है, इसका वर्णन किसी भी ऑपरेटिंग मैनुअल में किया गया है।

आखिरकार, मॉडलों की बड़े पैमाने पर बिक्री शुरू होने से पहले, वाहन निर्माताओं ने संभावित ड्राइविंग मोड और संचालन को ध्यान में रखते हुए बड़ी संख्या में परीक्षण किए। तकनीकी साधनविभिन्न जलवायु परिस्थितियों में. मोटर के व्यवहार और कुछ शर्तों के तहत स्थिर संचालन बनाए रखने की इसकी क्षमता का विश्लेषण करके, इंजीनियरों ने मोटर स्नेहन के लिए स्वीकार्य पैरामीटर स्थापित किए। उनसे विचलन प्रणोदन प्रणाली की शक्ति में कमी, इसकी अधिक गर्मी, ईंधन की खपत में वृद्धि और बहुत कुछ भड़का सकता है।

इंजन में इंजन ऑयल

तंत्र के संचालन में चिपचिपाहट ग्रेड इतना महत्वपूर्ण क्यों है? एक पल के लिए इंजन के अंदर की कल्पना करें: सिलेंडर और पिस्टन के बीच एक अंतर है, जिसके आकार को उच्च तापमान परिवर्तन के कारण भागों के संभावित विस्तार की अनुमति देनी चाहिए। लेकिन अधिकतम दक्षता के लिए, इस अंतर का न्यूनतम मूल्य होना चाहिए, जो ईंधन मिश्रण के दहन के दौरान उत्पन्न निकास गैसों को इंजन प्रणाली में प्रवेश करने से रोकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पिस्टन बॉडी सिलेंडर के संपर्क से गर्म न हो, मोटर स्नेहक का उपयोग किया जाता है।

तेल चिपचिपापन स्तर को प्रणोदन प्रणाली के प्रत्येक तत्व के प्रदर्शन को सुनिश्चित करना चाहिए। बिजली इकाइयों के निर्माताओं को रगड़ने वाले भागों और तेल फिल्म के बीच न्यूनतम अंतर का एक इष्टतम अनुपात प्राप्त करना होगा, जिससे तत्वों के समय से पहले पहनने को रोका जा सके और इंजन के परिचालन जीवन को बढ़ाया जा सके। सहमत हूं, अंतर्ज्ञान पर भरोसा करने वाले "अनुभवी" मोटर चालकों पर भरोसा करने की तुलना में कार ब्रांड के आधिकारिक प्रतिनिधियों पर भरोसा करना अधिक सुरक्षित है, यह जानते हुए कि यह ज्ञान कैसे प्राप्त किया गया था।

जब इंजन चालू होता है तो क्या होता है?

यदि आपका "लौह मित्र" पूरी रात ठंड में खड़ा रहा, तो अगली सुबह उसमें डाले गए तेल की चिपचिपाहट गणना किए गए परिचालन मूल्य से कई गुना अधिक होगी। तदनुसार, सुरक्षात्मक फिल्म की मोटाई तत्वों के बीच अंतराल से अधिक होगी। जब एक ठंडा इंजन चालू होता है, तो उसकी शक्ति कम हो जाती है और उसके अंदर का तापमान बढ़ जाता है। इस प्रकार, इंजन गर्म हो जाता है।

महत्वपूर्ण! वार्मअप के दौरान आपको इस पर बढ़ा हुआ भार नहीं देना चाहिए। बहुत गाढ़ा स्नेहक मुख्य तंत्र की गति में बाधा उत्पन्न करेगा और वाहन के जीवन में कमी लाएगा।

ऑपरेटिंग तापमान पर इंजन तेल की चिपचिपाहट

इंजन के गर्म होने के बाद, शीतलन प्रणाली सक्रिय हो जाती है। एक इंजन चक्र इस तरह दिखता है:

1. गैस पेडल दबाने से इंजन की गति बढ़ जाती है और उस पर भार बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप भागों का घर्षण बल बढ़ जाता है (चूंकि बहुत कसैले तरल को अभी तक भागों के बीच अंतराल में जाने का समय नहीं मिला है),
2. तेल का तापमान बढ़ जाता है,
3. इसकी चिपचिपाहट की डिग्री कम हो जाती है (तरलता बढ़ जाती है),
4. तेल की परत की मोटाई कम हो जाती है (भागों के बीच अंतराल में रिसाव),
5. घर्षण बल कम हो जाता है,
6. तेल फिल्म का तापमान कम हो जाता है (आंशिक रूप से शीतलन प्रणाली की मदद से)।

कोई भी मोटर सिस्टम इसी सिद्धांत पर कार्य करता है।

-20 डिग्री के तापमान पर मोटर तेलों की चिपचिपाहट

ऑपरेटिंग तापमान पर तेल की चिपचिपाहट की निर्भरता स्पष्ट है। जैसा कि यह स्पष्ट है कि उच्च स्तरसंचालन की पूरी अवधि के दौरान मोटर सुरक्षा कम नहीं होनी चाहिए। मानक से थोड़ा सा भी विचलन मोटर फिल्म के गायब होने का कारण बन सकता है, जो बदले में "रक्षाहीन" भाग को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा।

प्रत्येक आंतरिक दहन इंजन का डिज़ाइन समान होता है, फिर भी उसका डिज़ाइन एक जैसा होता है अनोखा सेटउपभोक्ता गुण: शक्ति, दक्षता, पर्यावरण मित्रता और टॉर्क। इन अंतरों को इंजन क्लीयरेंस और ऑपरेटिंग तापमान में अंतर से समझाया गया है।

किसी वाहन के लिए तेल का यथासंभव सटीक चयन करने के लिए, मोटर तरल पदार्थों का अंतर्राष्ट्रीय वर्गीकरण विकसित किया गया है।

एसएई मानक द्वारा प्रदान किया गया वर्गीकरण कार मालिकों को औसत ऑपरेटिंग तापमान सीमा के बारे में सूचित करता है। एपीआई, एसीईए, आदि वर्गीकरण कुछ वाहनों में स्नेहक के उपयोग की संभावना का स्पष्ट विचार देते हैं।

उच्च चिपचिपाहट वाला तेल भरने के परिणाम

ऐसे समय होते हैं जब कार मालिकों को यह नहीं पता होता है कि अपनी कार के लिए इंजन ऑयल की आवश्यक चिपचिपाहट कैसे निर्धारित करें और विक्रेताओं द्वारा अनुशंसित चिपचिपाहट कैसे भरें। यदि लचीलापन आवश्यकता से अधिक हो तो क्या होगा?

यदि अच्छी तरह से गर्म किए गए इंजन में उच्च चिपचिपाहट वाला तेल "छील" जाता है, तो इंजन के लिए (सामान्य गति पर) कोई खतरा नहीं होता है। इस मामले में, इकाई के अंदर का तापमान बस बढ़ जाएगा, जिससे स्नेहक की चिपचिपाहट में कमी आएगी। वे। स्थिति सामान्य हो जायेगी. लेकिन! इस पैटर्न को नियमित रूप से दोहराने से मोटर जीवन में काफी कमी आएगी।

यदि आप अचानक "गैस छोड़ देते हैं", जिससे गति में वृद्धि होती है, तो तरल की चिपचिपाहट की डिग्री तापमान के अनुरूप नहीं होगी। इससे इंजन डिब्बे में अधिकतम अनुमेय तापमान पार हो जाएगा। अधिक गर्म होने से घर्षण बल में वृद्धि होगी और भागों के पहनने के प्रतिरोध में कमी आएगी। वैसे, तेल भी काफी कम समय में अपने गुण खो देगा।

आप तुरंत यह पता नहीं लगा पाएंगे कि तेल की चिपचिपाहट वाहन के लिए उपयुक्त नहीं है।

पहला "लक्षण" 100-150 हजार किलोमीटर के बाद ही दिखाई देगा। और मुख्य संकेतक भागों के बीच अंतराल में वृद्धि होगी। हालाँकि, अनुभवी विशेषज्ञ भी निश्चित रूप से बढ़ी हुई चिपचिपाहट और इंजन जीवन में तेजी से कमी को जोड़ने में सक्षम नहीं होंगे। यही कारण है कि आधिकारिक ऑटो मरम्मत दुकानें अक्सर वाहन निर्माताओं की आवश्यकताओं की उपेक्षा करती हैं। इसके अलावा, उन कारों की बिजली इकाइयों की मरम्मत करना उनके लिए लाभदायक है जिनकी वारंटी अवधि पहले ही समाप्त हो चुकी है। इसीलिए तेल की चिपचिपाहट की डिग्री चुनना हर कार उत्साही के लिए एक मुश्किल काम है।

चिपचिपाहट बहुत कम: क्या यह खतरनाक है?

इंजन तेल

कम चिपचिपापन गैसोलीन और डीजल इंजन को नष्ट कर सकता है। इस तथ्य को इस तथ्य से समझाया गया है कि बढ़े हुए ऑपरेटिंग तापमान और मोटर पर भार के साथ, आवरण वाली फिल्म की तरलता बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पहले से ही तरल सुरक्षा केवल भागों को "उजागर" करती है। परिणाम: घर्षण बल में वृद्धि, ईंधन की खपत में वृद्धि, तंत्र की विकृति। कम-चिपचिपाहट वाले तरल पदार्थ से भरी कार को लंबे समय तक चलाना असंभव है - यह लगभग तुरंत जाम हो जाएगी।

कुछ आधुनिक इंजन मॉडलों को कम चिपचिपाहट वाले तथाकथित "ऊर्जा-बचत" तेलों के उपयोग की आवश्यकता होती है। लेकिन उनका उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब कार निर्माताओं से विशेष अनुमोदन हो: ACEA A1, B1 और ACEA A5, B5।

तेल घनत्व स्टेबलाइजर्स

लगातार तापमान अधिभार के कारण तेल की चिपचिपाहट धीरे-धीरे कम होने लगती है। और विशेष स्टेबलाइजर्स इसे पुनर्स्थापित करने में मदद कर सकते हैं। इनका उपयोग किसी भी प्रकार के इंजनों में किया जा सकता है जिनकी घिसाव औसत या उच्च स्तर तक पहुंच गई है।

स्टेबलाइजर्स अनुमति देते हैं:

स्थिरिकारी

• सुरक्षात्मक फिल्म की चिपचिपाहट बढ़ाएँ,
• इंजन सिलेंडरों पर कालिख और जमाव की मात्रा कम करें,
• उत्सर्जन कम करें हानिकारक पदार्थमाहौल में,
• सुरक्षात्मक तेल परत को पुनर्स्थापित करें,
• इंजन संचालन में "मौन" प्राप्त करें,
• मोटर हाउसिंग के अंदर ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को रोकें।

स्टेबलाइजर्स का उपयोग न केवल तेल परिवर्तन के बीच की अवधि को बढ़ाने की अनुमति देता है, बल्कि खोए हुए तेल को बहाल करने की भी अनुमति देता है लाभकारी विशेषताएंसुरक्षा करने वाली परत।

उत्पादन में प्रयुक्त विशेष स्नेहक के प्रकार

स्पिंडल मशीन स्नेहक में कम चिपचिपापन गुण होते हैं। ऐसी सुरक्षा का उपयोग उन मोटरों पर तर्कसंगत है जिनका भार हल्का है और जो उच्च गति पर चलते हैं। अक्सर, ऐसे स्नेहक का उपयोग कपड़ा उत्पादन में किया जाता है।

टरबाइन स्नेहन. इसकी मुख्य विशेषता सभी कामकाजी तंत्रों को ऑक्सीकरण और समय से पहले खराब होने से बचाना है। टरबाइन तेल की इष्टतम चिपचिपाहट इसे टर्बोकंप्रेसर ड्राइव, गैस, भाप और हाइड्रोलिक टर्बाइन में उपयोग करने की अनुमति देती है।

वीएमजीजेड या ऑल-सीजन हाइड्रोलिक गाढ़ा तेल। यह तरल साइबेरिया, सुदूर उत्तर आदि क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के लिए आदर्श है सुदूर पूर्व. यह तेल सुसज्जित आंतरिक दहन इंजनों के लिए है हाइड्रोलिक ड्राइव. वीएमजीजेड को गर्मियों और सर्दियों के तेलों में विभाजित नहीं किया गया है, क्योंकि इसका उपयोग केवल कम तापमान वाले मौसम से होता है।

हाइड्रोलिक तेल के लिए कच्चे माल में खनिज आधार वाले कम-चिपचिपाहट वाले घटक होते हैं। तेल को वांछित स्थिरता तक पहुंचने के लिए, इसमें विशेष योजक मिलाए जाते हैं।

हाइड्रोलिक तेल की चिपचिपाहट नीचे दी गई तालिका में दिखाई गई है।

ऑयलराइट एक अन्य स्नेहक है जिसका उपयोग तंत्र के संरक्षण और उपचार के लिए किया जाता है। इसमें वाटरप्रूफ ग्रेफाइट बेस है और यह माइनस 20 डिग्री सेल्सियस से लेकर प्लस 70 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान में भी अपने गुणों को बरकरार रखता है।

निष्कर्ष

प्रश्न का स्पष्ट उत्तर: "मोटर तेल की सबसे अच्छी चिपचिपाहट क्या है?" नहीं और नहीं हो सकता. बात यह है कि प्रत्येक तंत्र के लिए लचीलापन की आवश्यक डिग्री - चाहे वह बुनाई करघा हो या रेसिंग कार इंजन - अलग है, और इसे "यादृच्छिक रूप से" निर्धारित नहीं किया जा सकता है। चिकनाई वाले तरल पदार्थों के आवश्यक मापदंडों की गणना निर्माताओं द्वारा अनुभवजन्य रूप से की जाती है, इसलिए अपने वाहन के लिए तरल पदार्थ चुनते समय, आपको मुख्य रूप से डेवलपर के निर्देशों द्वारा निर्देशित किया जाता है। और उसके बाद, आप तापमान के आधार पर मोटर तेल की चिपचिपाहट की तालिका देख सकते हैं।

श्यानता- यह अपरूपण बलों का विरोध करने के लिए तरल का गुण है। चिपचिपापन बूंदों वाले तरल पदार्थ और गैसों दोनों में निहित एक गुण है, जो केवल चलते समय ही प्रकट होता है, आराम से पता नहीं लगाया जा सकता है, और जब तरल के आसन्न कण चलते हैं तो आंतरिक घर्षण के रूप में प्रकट होता है। श्यानता किसी तरल पदार्थ की तरलता की डिग्री और उसके कणों की गतिशीलता को दर्शाती है। तरल पदार्थों की चिपचिपाहट प्रतिरोध और दबाव के नुकसान की व्याख्या करती है जो तब होता है जब वे पाइप, चैनल और अन्य चैनलों के माध्यम से चलते हैं, साथ ही जब विदेशी वस्तुएं उनमें चलती हैं।

आइजैक न्यूटन किसी तरल पदार्थ के आंतरिक घर्षण के गुणों के अध्ययन में सक्रिय रूप से शामिल थे, और उन्होंने चिपचिपाहट के सिद्धांत की नींव रखी। न्यूटन ने सुझाव दिया (बाद में प्रयोग द्वारा पुष्टि की गई) कि परतों के ऐसे फिसलने के दौरान उत्पन्न होने वाले प्रतिरोध बल परतों के संपर्क के क्षेत्र और फिसलने की गति के समानुपाती होते हैं। परिणामस्वरूप, आई. न्यूटन ने चिपचिपाहट और आंतरिक घर्षण की घटना के बीच संबंध को दर्शाने वाली एक निर्भरता प्राप्त की, जिसे उसी नाम का कानून कहा जाता था।

तरल को समतल दीवार के साथ समानांतर परतों में प्रवाहित होने दें। प्रत्येक परत अपनी गति से आगे बढ़ेगी, और जैसे-जैसे परतें दीवार से दूर जाएंगी, उनकी गति बढ़ती जाएगी।

आइए तरल की दो परतों पर विचार करें जो एक दूसरे से Δy दूरी पर घूम रही हैं। चूंकि परतों के बीच घर्षण बल होता है और आपसी ब्रेकिंग के कारण अलग-अलग परतें होती हैं अलग-अलग गति, और परत A गति v से चलती है, और परत B गति (v+Δv) से चलती है। मान Δv परत B पर परत A का पूर्ण बदलाव है, और मान Δv/Δy सापेक्ष बदलाव, या वेग ढाल है। फिर, गति के दौरान, एक स्पर्शरेखीय तनाव τ (ताउ) उत्पन्न होता है, जो प्रति इकाई क्षेत्र में घर्षण की विशेषता बताता है (आंतरिक घर्षण तनाव).

आंतरिक घर्षण तनाव का भौतिक अर्थ इस पर निर्भर करता है:

कहाँ एफ ट्र- आंतरिक घर्षण बल, एन; एस- सतहों का संपर्क क्षेत्र, एम2।

फिर, न्यूटन के नियम के अनुसार, तनाव और सापेक्ष बदलाव के बीच संबंध होगा:

वे। आंतरिक घर्षण तनाव वेग प्रवणता के समानुपाती होता है।

आनुपातिकता कारक µ (एमयू) कहा जाता है गतिशील चिपचिपापन गुणांक. सूत्र से यह स्पष्ट है कि चिपचिपाहट का गतिशील गुणांक संख्यात्मक रूप से आंतरिक घर्षण तनाव के बराबर होता है जब दो विमानों ए और बी की सापेक्ष गति, 1 मीटर की दूरी पर एक दूसरे से दूरी पर, 1 मीटर के बराबर होती है /एस।

गतिशील चिपचिपाहट गुणांक का आयाम सूत्र से अनुसरण करता है। वोल्टेज के बाद से τ प्रति इकाई क्षेत्रफल पर बल है, तो इसका आयाम बराबर है:

गति ढाल आयाम:

इसलिए गतिशील चिपचिपाहट गुणांक का आयाम:

इस प्रकार, इकाइयों की एसआई प्रणाली में गतिशील चिपचिपाहट की माप की इकाई ली जाती है:

में भौतिक प्रणालीगतिशील श्यानता की इकाई संतुलन है, जिसे "" द्वारा दर्शाया जाता है पी»:

बूंदों वाले तरल पदार्थों की गतिशील चिपचिपाहट, जिनके अणु एक-दूसरे के बहुत करीब स्थित होते हैं, ब्राउनियन गति की गति में वृद्धि के कारण बढ़ते तापमान के साथ कम हो जाती है, जो धारण बंधन, यानी आसंजन बल को कमजोर कर देती है।

गुणांक की निर्भरता μ तापमान को आम तौर पर सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:

मूल्य कहां है टी= 0°C; एऔर बी-तरल के भौतिक-रासायनिक गुणों (प्रकार) के आधार पर प्रयोगात्मक गुणांक; टी-तरल तापमान डिग्री सेल्सियस में.

गैसों में, अणुओं के बीच आकर्षण बल केवल मजबूत संपीड़न के तहत ही प्रकट होते हैं, और सामान्य स्थितियाँगैस के अणु अराजक तापीय गति की स्थिति में होते हैं और गैस की परतों का एक दूसरे के विरुद्ध घर्षण अणुओं के टकराने के कारण ही होता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं की गति बढ़ती है, उनके टकराव की संख्या बढ़ती है और चिपचिपाहट बढ़ती है।

ताजे पानी के लिए, पॉइज़ुइल ने सूत्र प्राप्त किया:

वायु के लिए मिलिकन का सूत्र ज्ञात है:

हाइड्रोलिक्स में, गैसों और वाष्पों के चिपचिपे गुणों को चिह्नित करने के लिए, कभी-कभी गतिशील के बजाय, एक और चिपचिपापन गुणांक का उपयोग किया जाता है, जिसे अक्षर द्वारा दर्शाया जाता है η (एटा) और समीकरण द्वारा गतिशील गुणांक से संबंधित

जहाँ g गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है, m/s 2।

जाहिर है, यह चिपचिपाहट गुणांक η आयाम है:

इस मामले में, माप की इकाई η इकाइयों की तकनीकी प्रणाली में है

हाइड्रोलिक्स और विनिर्माण में, तथाकथित गतिज श्यानता गुणांक ν(एनयू), गतिशील चिपचिपाहट और घनत्व के अनुपात के रूप में परिभाषित:

गतिज श्यानता गुणांक का आयाम:

SI प्रणाली में, ν के लिए अपनाई गई इकाई है।

गुणांक के माप की इकाई ν एक भौतिक प्रणाली में स्टोक्स के रूप में कार्य करता है, जिसे "" द्वारा दर्शाया जाता है अनुसूचित जनजाति»:

उदाहरण के लिए, पानी की श्यानता का गतिक गुणांक बराबर होता है

गतिशील श्यानता का व्युत्क्रम कहलाता है द्रवता.

बढ़ते तापमान के साथ सभी बूंदों वाले तरल पदार्थों की चिपचिपाहट कम हो जाती है। सटीक हाइड्रोलिक गणना प्राप्त करने के लिए, प्रयोगशाला में विशेष निर्धारण के आधार पर चिपचिपाहट बनाम तापमान का एक ग्राफ (या तालिका) रखने की सिफारिश की जाती है। संभालते समय आपको बहुत सावधान रहना चाहिए विभिन्न प्रकारदो या दो से अधिक विभिन्न पेट्रोलियम उत्पादों के मिश्रण की चिपचिपाहट निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले नॉमोग्राम और सूत्र।

तापमान पर द्रव की श्यानता में परिवर्तन की निर्भरता को दर्शाने वाला ग्राफ कहलाता है विस्कोग्राम(चित्र 1.3)।

चित्र.1.3. विस्कोग्राम

किसी भी मनमाने तापमान पर तरल की चिपचिपाहट निर्धारित करने के लिए टीरेनॉल्ड्स-फिलोनोव सूत्र का उपयोग पर्याप्त सटीकता के साथ किया जाता है:

कहाँ ν - ज्ञात तापमान पर चिपचिपाहट टी , यू- विस्कोग्राम स्टीपनेस गुणांक, जो एब्सिस्सा अक्ष पर स्पर्शरेखा विस्कोग्राम के झुकाव के कोण को दर्शाता है (चित्र 1.4) और सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

चित्र 1.4 विस्कोग्राम ढलान गुणांक का निर्धारण

इस प्रकार, विस्कोग्राम पर दो मनमाने बिंदुओं के निर्देशांक को जानकर, किसी भी तरल को चिह्नित करना और किसी भी तापमान पर इसकी चिपचिपाहट निर्धारित करना संभव है। यह ध्यान देने योग्य है कि बूंदों वाले तरल पदार्थों के लिए विस्कोग्राम गुणांक सकारात्मक है, हालांकि, ऐसे तरल पदार्थ हैं जिनकी चिपचिपाहट गैसीय तरल पदार्थों के लिए तापमान परिवर्तन के साथ थोड़ा बदलती है, विस्कोग्राम गुणांक नकारात्मक है; ऐसे तरल पदार्थ होते हैं जिनकी श्यानता तापमान पर बहुत कम निर्भर करती है; वे जटिल होते हैं रासायनिक यौगिकऔर हाइड्रोलिक मशीनों में श्रमिकों के रूप में उपयोग किया जाता है, जैसे चिपचिपा कपलिंग।

ऐसे तरल पदार्थ हैं जिनके लिए I. न्यूटन का नियम लागू नहीं होता है। सामान्य न्यूटोनियन तरल पदार्थों के विपरीत, इन तरल पदार्थों को कहा जाता है गैर न्यूटोनियन, या असामान्य.

पानी और हवा की गतिज श्यानता ν का मान

एक ही नाम के विभिन्न प्रकार के तरल पदार्थों की चिपचिपाहट, उदाहरण के लिए, तेल, पर निर्भर करती है रासायनिक संरचनाऔर आणविक संरचना के अलग-अलग अर्थ हो सकते हैं।

चिपचिपे तेलों के लिए, औसत मान यू= 0.05 + 0.1 प्रति 1°C.

जैसा कि प्रयोगों से पता चलता है, तरल पदार्थों की चिपचिपाहट दबाव पर भी निर्भर करती है। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, यह आमतौर पर बढ़ता है। अपवाद पानी है, जिसके लिए 32 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर बढ़ते दबाव के साथ चिपचिपाहट कम हो जाती है। व्यवहार में आने वाले दबावों (20 एमपीए तक) पर, तरल पदार्थों की चिपचिपाहट में परिवर्तन बहुत छोटा होता है और पारंपरिक हाइड्रोलिक गणनाओं में इसे ध्यान में नहीं रखा जाता है।

चिपचिपापन, प्रवाह का विरोध करने के लिए तरल (या गैस) की संपत्ति।

श्यानता को स्थानांतरण परिघटनाओं में से एक माना जाता है जो माध्यम के विरूपण के दौरान ऊर्जा के अपव्यय को निर्धारित करता है। ठोस पदार्थों की श्यानता में कई विशेषताएं होती हैं और आमतौर पर इसे अलग से माना जाता है (आंतरिक घर्षण देखें)।

दो समतल-समानांतर प्लेटों के बीच एक तरल पदार्थ की लामिना गति के दौरान, जिनमें से एक स्थिर है और दूसरी गति ν के साथ चलती है, निचली प्लेट से सटे आणविक परत स्थिर रहती है, और ऊपरी प्लेट से सटे परत अधिकतम गति से चलती है गति (चित्र) . तरल के प्रवाह को वेग प्रवणता γ = dv/dz द्वारा दर्शाया जाता है, जो तरल की गति की लंबवत दिशा में परत से परत तक वेग में परिवर्तन की दर को दर्शाता है। यदि गति रैखिक रूप से बदलती है, तो γ?= v/d, जहां d प्लेटों के बीच की दूरी है। मात्रा γ को अपरूपण दर भी कहा जाता है।

आई. न्यूटन (1687 में प्रकाशित) द्वारा स्थापित श्यान प्रवाह के मौलिक नियम के अनुसार, द्रव प्रवाह का कारण बनने वाला कतरनी तनाव τ = एफ/एस प्रवाह वेग की प्रवणता के समानुपाती होता है: τ = ηγ?. आनुपातिकता गुणांक η को गतिशील श्यानता, या केवल श्यानता का गुणांक कहा जाता है। यह द्रव के प्रवाह के प्रतिरोध को दर्शाता है। श्यानता को तरल पदार्थ के प्रवाह के दौरान ऊष्मा के रूप में नष्ट होने वाली ऊर्जा के माप के रूप में भी सोचा जा सकता है। ऊर्जा का अपव्यय संवेग के स्थानांतरण के कारण होता है। चिपचिपाहट गुणांक के मान और चिपचिपाहट के कारण प्रति इकाई आयतन में नष्ट होने वाली शक्ति W संबंध से संबंधित हैं: W = ηγ? 2.

न्यूटन द्वारा स्थापित संबंध केवल उस स्थिति में मान्य है जब η कतरनी दर पर निर्भर नहीं करता है। जिस मीडिया में यह स्थिति संतुष्ट होती है उसे न्यूटोनियन कहा जाता है (न्यूटोनियन द्रव देखें)।

गतिशील श्यानता की SI इकाई Pa s है [CGS में यह पोइज़ (dyne s/cm2) है: 1 पोइज़ = 0.1 Pa s]। मात्रा φ= 1/η, श्यानता का व्युत्क्रम, तरलता कहलाती है। गतिज श्यानता ν = η/ρ (जहाँ ρ पदार्थ का घनत्व है) पर भी अक्सर विचार किया जाता है, जिसे m 2/s (SI) और स्टोक्स (GHS) में मापा जाता है। तरल पदार्थ और गैसों की चिपचिपाहट को विस्कोमीटर (विस्कोमेट्री देखें) का उपयोग करके मापा जाता है।

आदर्श गैसों की श्यानता संबंध द्वारा निर्धारित की जाती है: η = (1/3)mn??, जहां m अणु का द्रव्यमान है, n प्रति इकाई आयतन में अणुओं की संख्या है, ? - अणुओं की औसत गति, ? अणु का मुक्त पथ है.

गर्म करने पर गैसों की चिपचिपाहट बढ़ जाती है, जबकि इसके विपरीत, तरल पदार्थों की चिपचिपाहट कम हो जाती है। यह इन प्रणालियों में श्यानता के विभिन्न आणविक तंत्रों के कारण है। संवेग स्थानांतरण के दो तंत्र हैं: गतिज (अणुओं के बीच टकराव शामिल नहीं) और टकरावात्मक। पहला दुर्लभ गैस में प्रमुख है, दूसरा - सघन गैस और तरल में।

गैसों में, अणुओं के बीच की दूरी आणविक बलों की क्रिया की त्रिज्या से काफी अधिक होती है, इसलिए गैसों की चिपचिपाहट अणुओं की अराजक (थर्मल) गति का परिणाम होती है, जिसके परिणामस्वरूप अणु एक परत से दूसरी परत की ओर बढ़ते हैं, जिससे गति धीमी हो जाती है। प्रवाह के नीचे. अणुओं की औसत गति के बाद से? बढ़ते तापमान के साथ बढ़ती है, गर्म होने पर गैसों की चिपचिपाहट बढ़ जाती है।

तरल पदार्थों की चिपचिपाहट, जहां अणुओं के बीच की दूरी गैसों की तुलना में बहुत कम होती है, मुख्य रूप से अंतर-आणविक इंटरैक्शन के कारण होती है जो अणुओं की गतिशीलता को सीमित करती है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणुओं की पारस्परिक गति आसान हो जाती है, अंतर-आणविक अंतःक्रिया कमजोर हो जाती है और परिणामस्वरूप, तरल का आंतरिक घर्षण कम हो जाता है।

किसी तरल पदार्थ की श्यानता अणुओं के आकार और आकार से निर्धारित होती है तुलनात्मक स्थितिऔर अंतर-आणविक अंतःक्रिया की ताकत। श्यानता तरल अणुओं की रासायनिक संरचना पर निर्भर करती है। हाँ, चिपचिपाहट कार्बनिक पदार्थअणु में ध्रुवीय समूहों और छल्लों के शामिल होने से वृद्धि होती है। सजातीय श्रृंखला में (संतृप्त हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, कार्बनिक अम्लआदि) आणविक भार बढ़ने के साथ यौगिकों की चिपचिपाहट बढ़ जाती है।

विलयनों की श्यानता उनकी सांद्रता पर निर्भर करती है और शुद्ध विलायक की श्यानता से अधिक या कम हो सकती है। अत्यंत तनु निलंबन की चिपचिपाहट निलंबित कणों के आयतन अंश φ पर रैखिक रूप से निर्भर करती है: η = η 0 (1 + αφ) (आइंस्टीन सूत्र), जहां η 0 फैलाव माध्यम की चिपचिपाहट है। गुणांक α कणों के आकार पर निर्भर करता है; विशेष रूप से, गोलाकार कणों के लिए α = 2.5। आयतन अंश पर श्यानता की समान निर्भरता गोलाकार प्रोटीन के विलयनों में देखी जाती है।

चिपचिपाहट व्यापक सीमाओं के भीतर भिन्न हो सकती है। 20°C (10 -3 Pa s में) के तापमान पर कुछ तरल पदार्थों और गैसों के चिपचिपाहट मान निम्नलिखित हैं: गैसें - हाइड्रोजन 0.0088, नाइट्रोजन 0.0175, ऑक्सीजन 0.0202; तरल पदार्थ - पानी 1.002, इथेनॉल 1.200, पारा 1.554, नाइट्रोबेंजीन 2.030, ग्लिसरॉल 1.485।

द्रव हीलियम की श्यानता सबसे कम होती है। 2.172 K के तापमान पर यह अतितरल अवस्था में चला जाता है, जिसमें श्यानता शून्य होती है (सुपरफ्लुइडिटी देखें)। गैसों की श्यानता सामान्य तरल पदार्थों की श्यानता से सैकड़ों गुना कम होती है। पिघली हुई धातुओं की श्यानता परिमाण के क्रम में सामान्य तरल पदार्थों की श्यानता के समान होती है।

पॉलिमर समाधान और पिघलने में उच्च चिपचिपाहट होती है। यहां तक ​​कि तनु बहुलक विलयनों की श्यानता कम आणविक भार वाले यौगिकों की श्यानता से काफी अधिक होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि पॉलिमर मैक्रोमोलेक्यूल्स के आकार इतने बड़े होते हैं कि एक ही मैक्रोमोलेक्यूल्स के विभिन्न खंड अलग-अलग गति से चलने वाली परतों में समाप्त हो जाते हैं, जिससे प्रवाह में अतिरिक्त प्रतिरोध होता है। मैक्रोमोलेक्यूल्स के एक दूसरे के साथ उलझने के कारण अधिक संकेंद्रित पॉलिमर समाधानों की चिपचिपाहट और भी अधिक हो जाती है। पॉलिमर के आणविक भार का अनुमान लगाने की एक विधि समाधान की चिपचिपाहट को मापने पर आधारित है।

मैक्रोमोलेक्युलस के आसंजन द्वारा गठित स्थानिक संरचनाओं के बहुलक समाधानों में उपस्थिति तथाकथित संरचनात्मक चिपचिपाहट की उपस्थिति की ओर ले जाती है, जो (न्यूटोनियन तरल पदार्थों की चिपचिपाहट के विपरीत) कतरनी तनाव (या गति) पर निर्भर करती है (रियोलॉजी देखें)। जब एक संरचित तरल पदार्थ बहता है, तो काम करें बाहरी ताक़तेंन केवल आंतरिक घर्षण पर काबू पाने पर, बल्कि संरचना को नष्ट करने पर भी खर्च किया जाता है।

लिट.: लांडौ एल.डी., अख़िएज़र ए.आई., लिफ्शिट्स ई.एम. कुर्स सामान्य भौतिकी. यांत्रिकी और आणविक भौतिकी. दूसरा संस्करण. एम., 1969; फ़िलिपोवा ओ.ई., खोखलोव ए.आर. पतला बहुलक समाधान की चिपचिपाहट। एम., 2002; श्राम जी. व्यावहारिक रियोलॉजी और रियोमेट्री के मूल सिद्धांत। एम., 2003.

संतुलन की स्थिति में विभिन्न चरणपदार्थ एक दूसरे के सापेक्ष विश्राम अवस्था में होते हैं। उनकी सापेक्ष गति के साथ, ब्रेकिंग बल (चिपचिपाहट) प्रकट होते हैं, जो सापेक्ष गति को कम करते हैं। चिपचिपाहट के तंत्र को गैसों और तरल पदार्थों में विभिन्न परतों के बीच अणुओं की क्रमबद्ध गति के संवेग के आदान-प्रदान तक कम किया जा सकता है। गैसों और तरल पदार्थों में चिपचिपे घर्षण बलों के उद्भव को स्थानांतरण प्रक्रिया कहा जाता है। ठोस पदार्थों की श्यानता में कई महत्वपूर्ण विशेषताएं होती हैं और इस पर अलग से विचार किया जाता है।

परिभाषा

कीनेमेटीक्स चिपचिपापनपदार्थ के घनत्व के लिए गतिशील चिपचिपाहट () के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। इसे आमतौर पर अक्षर (nu) द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है। फिर हम गतिज श्यानता गुणांक की गणितीय परिभाषा इस प्रकार लिखते हैं:

गैस (तरल) का घनत्व कहां है.

चूँकि अभिव्यक्ति (1) में पदार्थ का घनत्व हर में है, उदाहरण के लिए, 7.6 मिमी एचजी के दबाव पर विरल हवा। कला। और 0 o C के तापमान पर ग्लिसरीन की गतिक श्यानता दोगुनी होती है।

हवा की गतिक श्यानता सामान्य स्थितियाँअक्सर बराबर माना जाता है, इसलिए, वायुमंडल में चलते समय, स्टोक्स नियम का उपयोग तब किया जाता है जब शरीर की त्रिज्या (सेमी) और इसकी गति () का उत्पाद 0.01 से अधिक नहीं होता है।

सामान्य परिस्थितियों में पानी की गतिज श्यानता को अक्सर के क्रम का माना जाता है, इसलिए, पानी में चलते समय, स्टोक्स का नियम तब लागू होता है जब शरीर की त्रिज्या (सेमी) और इसकी गति () का उत्पाद 0.001 से अधिक नहीं होता है।

गतिज श्यानता और रेनॉल्ड्स संख्या

रेनॉल्ड्स संख्या (Re) गतिज श्यानता का उपयोग करके व्यक्त की जाती है:

पदार्थ में गतिमान पिंड के रैखिक आयाम कहां हैं, और पिंड की गति की गति कहां है।

अभिव्यक्ति (2) के अनुसार, एक स्थिर गति से चलने वाले शरीर के लिए, गतिज चिपचिपाहट बढ़ने पर संख्या घट जाती है। यदि पुनः संख्या छोटी है, तो ललाट प्रतिरोध में चिपचिपा घर्षण बल जड़ता की शक्तियों पर प्रबल होता है। और इसके विपरीत, बड़ी संख्यारेनॉल्ड्स, जो कम गतिज चिपचिपाहट पर देखे जाते हैं, घर्षण पर जड़त्व बलों की प्राथमिकता का संकेत देते हैं।

गतिज श्यानता के दिए गए मान पर रेनॉल्ड्स संख्या छोटी होती है, जब शरीर का आकार और उसकी गति की गति छोटी होती है।

गतिक श्यानता गुणांक की माप की इकाइयाँ

गतिक श्यानता के लिए मूल SI इकाई है:

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम	एक धातु की गेंद (इसका घनत्व बराबर है) को एक तरल में समान रूप से उतारा जाता है (तरल का घनत्व गतिज श्यानता के बराबर होता है)। गेंद के किस अधिकतम संभव व्यास पर इसके चारों ओर प्रवाह लामिनाकार रहेगा? विचार करें कि अशांत प्रवाह में संक्रमण Re=0.5 पर होता है। गेंद के व्यास को विशिष्ट आकार के रूप में लें।
समाधान	आइए एक चित्र बनाएं न्यूटन के दूसरे नियम का उपयोग करते हुए, हम अभिव्यक्ति प्राप्त करते हैं: आर्किमिडीज़ बल कहाँ है और श्यान घर्षण बल है। Y अक्ष पर प्रक्षेपण में, समीकरण (1.1) रूप लेगा: इस मामले में हमारे पास है: जिसमें: परिणाम (1.3)-(1.5) को (1.2) में प्रतिस्थापित करने पर, हमारे पास है: हमारे मामले में रेनॉल्ड्स संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

उद्योग में, वैज्ञानिक गतिविधिकिसी तरल के श्यानता गुणांक की गणना करना अक्सर आवश्यक होता है। एरोसोल और गैस इमल्शन के रूप में पारंपरिक या बिखरे हुए मीडिया के साथ काम करने के लिए इन पदार्थों के भौतिक गुणों के ज्ञान की आवश्यकता होती है।

किसी द्रव की श्यानता कितनी होती है?

न्यूटन ने रियोलॉजी विज्ञान की नींव भी रखी। यह शाखा गति के दौरान किसी पदार्थ के प्रतिरोध यानी चिपचिपाहट का अध्ययन करती है।

तरल पदार्थ और गैसों में, अणु लगातार परस्पर क्रिया करते हैं। वे एक-दूसरे से टकराते हैं, धकेल दिए जाते हैं, या बस उड़ जाते हैं। परिणामस्वरूप, पदार्थ की परतें एक-दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करती प्रतीत होती हैं, जिससे उनमें से प्रत्येक को गति मिलती है। तरल पदार्थ/गैसों के अणुओं के बीच इस तरह की बातचीत की घटना को चिपचिपापन या आंतरिक घर्षण कहा जाता है।

इस प्रक्रिया को बेहतर ढंग से जांचने के लिए, दो प्लेटों के साथ एक प्रयोग प्रदर्शित करना आवश्यक है, जिनके बीच एक तरल माध्यम है। यदि आप शीर्ष प्लेट को हिलाते हैं, तो उससे "चिपकी हुई" तरल की परत भी एक निश्चित गति v1 से चलना शुरू कर देगी। थोड़े समय के बाद, हम देखते हैं कि तरल की अंतर्निहित परतें भी v1>v2, v3...vn के साथ v2, v3...vn, आदि गति से उसी प्रक्षेप पथ पर चलने लगती हैं। निम्नतम की गति शून्य रहती है।

एक उदाहरण के रूप में गैस का उपयोग करते हुए, ऐसा प्रयोग करना लगभग असंभव है, क्योंकि अणुओं की एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया की शक्तियाँ बहुत छोटी हैं, और इसे दृष्टिगत रूप से दर्ज करना संभव नहीं होगा। यहां हम परतों के बारे में भी बात करते हैं, इन परतों की गति की गति के बारे में भी, इसलिए गैसीय मीडिया में चिपचिपाहट भी मौजूद होती है।

न्यूटोनियन और गैर-न्यूटोनियन मीडिया

न्यूटोनियन द्रव एक तरल पदार्थ है जिसकी श्यानता की गणना न्यूटन के सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है।

ऐसे मीडिया में पानी और समाधान शामिल हैं। ऐसे मीडिया में किसी तरल पदार्थ का चिपचिपापन गुणांक तापमान, दबाव या पदार्थ की परमाणु संरचना जैसे कारकों पर निर्भर हो सकता है, लेकिन वेग प्रवणता हमेशा अपरिवर्तित रहेगी।

गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ ऐसे माध्यम हैं जिनमें उपर्युक्त मान बदल सकते हैं, जिसका अर्थ है कि न्यूटन का सूत्र यहां लागू नहीं होगा। ऐसे पदार्थों में सभी बिखरे हुए मीडिया (इमल्शन, एरोसोल, सस्पेंशन) शामिल हैं। इसमें खून भी शामिल है. हम इस बारे में बाद में और अधिक विस्तार से बात करेंगे।

रक्त शरीर का आंतरिक वातावरण है

जैसा कि आप जानते हैं, रक्त का 80% प्लाज्मा होता है, जिसमें तरल एकत्रीकरण अवस्था होती है, और शेष 20% एरिथ्रोसाइट्स, प्लेटलेट्स, ल्यूकोसाइट्स और विभिन्न समावेशन होते हैं। मानव लाल रक्त कोशिकाओं का व्यास 8 एनएम है। स्थिर होने पर, वे सिक्का स्तंभों के रूप में समुच्चय बनाते हैं, जबकि तरल की चिपचिपाहट में काफी वृद्धि करते हैं। यदि रक्त प्रवाह सक्रिय है, तो ये "संरचनाएं" विघटित हो जाती हैं, और आंतरिक घर्षण तदनुसार कम हो जाता है।

मध्यम चिपचिपापन गुणांक

माध्यम की परतों की एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया संपूर्ण तरल या गैस प्रणाली की विशेषताओं को प्रभावित करती है। श्यानता घर्षण नामक भौतिक घटना का एक उदाहरण है। इसकी बदौलत माध्यम की ऊपरी और निचली परतें धीरे-धीरे अपनी धारा की गति को बराबर कर लेती हैं और अंततः यह शून्य के बराबर हो जाती है। श्यानता को एक माध्यम की एक परत से दूसरे परत के प्रतिरोध के रूप में भी जाना जा सकता है।

ऐसी घटनाओं का वर्णन करने के लिए, आंतरिक घर्षण की दो गुणात्मक विशेषताओं को प्रतिष्ठित किया जाता है:

• गतिशील चिपचिपाहट गुणांक (तरल की गतिशील चिपचिपाहट);
• श्यानता का गतिज गुणांक (गतिज श्यानता)।

दोनों मात्राएँ समीकरण υ = η / ρ से संबंधित हैं, जहाँ ρ माध्यम का घनत्व है, υ गतिज श्यानता है, और η गतिशील श्यानता है।

तरल की चिपचिपाहट निर्धारित करने की विधियाँ

विस्कोमेट्री चिपचिपाहट का माप है। पर आधुनिक मंचविज्ञान के विकास में तरल श्यानता का मूल्य व्यावहारिक रूप से चार प्रकार से ज्ञात किया जा सकता है:

1. केशिका विधि. इसे पूरा करने के लिए, आपके पास छोटे व्यास के कांच के चैनल से जुड़े दो बर्तन होने चाहिए ज्ञात लंबाई. आपको एक बर्तन और दूसरे में दबाव मान भी जानना होगा। तरल को एक ग्लास चैनल में रखा जाता है, और एक निश्चित अवधि में यह एक फ्लास्क से दूसरे फ्लास्क में प्रवाहित होता है।

तरल चिपचिपापन गुणांक का मान ज्ञात करने के लिए पॉइज़ुइल सूत्र का उपयोग करके आगे की गणना की जाती है।

व्यवहार में, तरल मीडिया को 200-300 डिग्री तक गर्म किया जा सकता है। ऐसी परिस्थितियों में एक साधारण ग्लास ट्यूब बस विकृत हो जाएगी या फट भी जाएगी, जो अस्वीकार्य है। आधुनिक केशिका विस्कोमीटर उच्च गुणवत्ता और प्रतिरोधी सामग्री से बने होते हैं जो आसानी से ऐसे भार का सामना कर सकते हैं।

2. हेस्से के अनुसार चिकित्सा पद्धति। इस प्रकार किसी द्रव की श्यानता की गणना करने के लिए एक नहीं, बल्कि दो समान केशिका स्थापनाओं का होना आवश्यक है। उनमें से एक में एक माध्यम पहले से रखा जाता है ज्ञात मूल्यआंतरिक घर्षण, और दूसरे में - परीक्षण तरल। इसके बाद, दो समय मानों को मापा जाता है और एक अनुपात बनाया जाता है जिससे वे वांछित संख्या पर पहुंचते हैं।

3. घूर्णी विधि. इसे पूरा करने के लिए दो समाक्षीय सिलेंडरों की संरचना का होना आवश्यक है। इसका मतलब यह है कि उनमें से एक को दूसरे के अंदर होना चाहिए। उनके बीच की जगह में तरल डाला जाता है, और फिर आंतरिक सिलेंडर तेज हो जाता है। यह कोणीय वेग द्रव को भी प्रदान किया जाता है। टोक़ में अंतर माध्यम की चिपचिपाहट की गणना करने की अनुमति देता है।

4. स्टोक्स विधि द्वारा द्रव की श्यानता का निर्धारण। इस प्रयोग को करने के लिए आपके पास एक हेपलर विस्कोमीटर होना चाहिए, जो तरल से भरा एक सिलेंडर है। प्रयोग शुरू करने से पहले बेलन पर दो निशान बना लें और उनके बीच की लंबाई नाप लें. फिर वे एक निश्चित त्रिज्या R की एक गेंद लेते हैं और उसे तरल माध्यम में डालते हैं। इसके गिरने की गति निर्धारित करने के लिए, वस्तु को एक निशान से दूसरे निशान तक जाने में लगने वाला समय ज्ञात करें। गेंद की गति जानकर आप तरल की चिपचिपाहट की गणना कर सकते हैं।

विस्कोमीटर का व्यावहारिक अनुप्रयोग

तेल शोधन उद्योग में किसी तरल की चिपचिपाहट का निर्धारण करना बहुत व्यावहारिक महत्व है। मल्टीफ़ेज़, बिखरे हुए मीडिया के साथ काम करते समय, उन्हें जानना महत्वपूर्ण है भौतिक गुण, विशेषकर आंतरिक घर्षण। आधुनिक विस्कोमीटर टिकाऊ सामग्रियों से बने होते हैं, और उनके उत्पादन में उन्नत तकनीकों का उपयोग किया जाता है। यह सब मिलकर आपको साथ काम करने की अनुमति देता है उच्च तापमानऔर उपकरण को कोई नुकसान पहुंचाए बिना दबाव।

द्रव की चिपचिपाहट उद्योग में एक बड़ी भूमिका निभाती है क्योंकि परिवहन, प्रसंस्करण और उत्पादन, उदाहरण के लिए, तेल तरल मिश्रण के आंतरिक घर्षण मूल्यों पर निर्भर करता है।

चिकित्सा उपकरणों में चिपचिपाहट की क्या भूमिका है?

एंडोट्रैचियल ट्यूब के माध्यम से गैस मिश्रण का प्रवाह इस गैस के आंतरिक घर्षण पर निर्भर करता है। यहां माध्यम की चिपचिपाहट में बदलाव से उपकरण के माध्यम से हवा के प्रवेश पर एक अलग प्रभाव पड़ता है और यह गैस मिश्रण की संरचना पर निर्भर करता है।

परिचय दवाइयाँ, सिरिंज के माध्यम से टीके भी लगाए जाते हैं एक ज्वलंत उदाहरणमध्यम चिपचिपाहट का प्रभाव. हम तरल इंजेक्ट करते समय सुई के अंत में दबाव की बूंदों के बारे में बात कर रहे हैं, हालांकि शुरू में यह माना गया था कि इस भौतिक घटना को नजरअंदाज किया जा सकता है। उद्भव उच्च दबावसिरे पर - यह आंतरिक घर्षण का परिणाम है।

निष्कर्ष

माध्यम की श्यानता इनमें से एक है भौतिक मात्रा, जिसका बड़ा व्यावहारिक अनुप्रयोग है। प्रयोगशाला, उद्योग, चिकित्सा - इन सभी क्षेत्रों में आंतरिक घर्षण की अवधारणा बहुत बार सामने आती है। सबसे सरल प्रयोगशाला उपकरण का संचालन अनुसंधान के लिए उपयोग किए जाने वाले माध्यम की चिपचिपाहट की डिग्री पर निर्भर हो सकता है। यहां तक ​​कि प्रसंस्करण उद्योग भी भौतिकी के क्षेत्र में ज्ञान के बिना नहीं चल सकता।