Ի՞նչ միավորներով է չափվում նավթի մածուցիկությունը: Մածուցիկության գործակիցը

Շարժիչային յուղի ընտրությունը լուրջ խնդիր է յուրաքանչյուր ավտոմեքենայի սիրահարի համար: Իսկ հիմնական պարամետրը, որով պետք է ընտրություն կատարվի, յուղի մածուցիկությունն է։ Յուղի մածուցիկությունը բնութագրում է շարժիչի հեղուկի հաստության աստիճանը և ջերմաստիճանի փոփոխությունների տակ իր հատկությունները պահպանելու ունակությունը:

Փորձենք պարզել, թե ինչ միավորներով պետք է չափվի մածուցիկությունը, ինչ գործառույթներ է այն կատարում և ինչու է այն հսկայական դեր խաղում ամբողջ շարժիչային համակարգի աշխատանքի մեջ:

Ներքին այրման շարժիչի շահագործումը ներառում է նրա կառուցվածքային տարրերի շարունակական փոխազդեցությունը: Եկեք մի վայրկյան պատկերացնենք, որ շարժիչը չորանում է: Ի՞նչ է լինելու նրա հետ։ Նախ, շփման ուժը կբարձրացնի ջերմաստիճանը սարքի ներսում: Երկրորդ, տեղի կունենա մասերի դեֆորմացիա և մաշվածություն: Եվ վերջապես, այս ամենը կհանգեցնի ներքին այրման շարժիչի ամբողջական կանգառին և դրա հետագա օգտագործման անհնարինությանը։ Պատշաճ ընտրված շարժիչային յուղը կատարում է հետևյալ գործառույթները.

• պաշտպանում է շարժիչը գերտաքացումից,
• կանխում է մեխանիզմների արագ մաշվածությունը,
• կանխում է կոռոզիայի առաջացումը,
• հեռացնում է ածխածնի նստվածքները, մուրը և վառելիքի այրման արտադրանքը շարժիչի համակարգից դուրս,
• օգնում է մեծացնել էներգաբլոկի ռեսուրսը:

Այսպիսով, շարժիչի բաժանմունքի բնականոն գործունեությունը առանց քսելու հեղուկի անհնար է:

Կարևոր! Լցնել շարժիչի մեջ փոխադրամիջոցՁեզ անհրաժեշտ է միայն յուղ, որի մածուցիկությունը համապատասխանում է ավտոմեքենաների արտադրողների պահանջներին: Այս դեպքում արդյունավետությունը կլինի առավելագույնը, իսկ աշխատանքային ագրեգատների մաշվածությունը՝ նվազագույն։ Պետք չէ վստահել վաճառքի խորհրդատուների, ընկերների և ավտոտեխսպասարկման մասնագետների կարծիքներին, եթե դրանք տարբերվում են մեքենայի ցուցումներից։ Ի վերջո, միայն արտադրողը կարող է հստակ իմանալ, թե ինչով լցնել շարժիչը:

Նավթի մածուցիկության ինդեքս

Նավթի մածուցիկության հայեցակարգը ենթադրում է հեղուկի մածուցիկ լինելու ունակությունը: Այն որոշվում է օգտագործելով մածուցիկության ինդեքսը: Նավթի մածուցիկության ինդեքսը արժեք է, որը ցույց է տալիս յուղի հեղուկի մածուցիկության աստիճանը ջերմաստիճանի փոփոխությունների ժամանակ: Մածուցիկության բարձր աստիճան ունեցող քսանյութերն ունեն հետևյալ հատկությունները.

• Երբ շարժիչը միացված է սառը վիճակում, պաշտպանիչ թաղանթն ունի ուժեղ հեղուկություն, որն ապահովում է արագ և միասնական բաշխումքսուքներ ամբողջ աշխատանքային մակերեսի վրա;
• Շարժիչի տաքացումը առաջացնում է ֆիլմի մածուցիկության բարձրացում: Այս հատկությունը թույլ է տալիս պահպանել պաշտպանիչ թաղանթ շարժվող մասերի մակերեսների վրա:

Նրանք. Բարձր մածուցիկության ինդեքսով յուղերը հեշտությամբ հարմարվում են ջերմաստիճանի ծանրաբեռնվածությանը, մինչդեռ շարժիչային յուղի ցածր մածուցիկության ինդեքսը ցույց է տալիս ավելի քիչ ունակություն: Նման նյութերն ավելի հեղուկ վիճակ ունեն և բարակ պաշտպանիչ թաղանթ են կազմում մասերի վրա։ Բացասական ջերմաստիճանների պայմաններում ցածր մածուցիկության ինդեքսով շարժիչային հեղուկը կդժվարացնի էներգաբլոկի գործարկումը, իսկ բարձր ջերմաստիճանում այն ​​չի կարողանա կանխել շփման բարձր ուժերը:

Մածուցիկության ինդեքսը հաշվարկվում է ԳՕՍՏ 25371-82-ի համաձայն: Դուք կարող եք այն հաշվարկել՝ օգտագործելով ինտերնետի առցանց ծառայությունները:

Կինեմատիկական և դինամիկ մածուցիկություն

Շարժիչային նյութի ճկունության աստիճանը որոշվում է երկու ցուցանիշով՝ կինեմատիկական և դինամիկ մածուցիկությամբ:

Շարժիչի յուղ

Յուղի կինեմատիկական մածուցիկությունը ցուցիչ է, որն արտացոլում է նրա հեղուկությունը նորմալ (+40 աստիճան Ցելսիուս) և բարձր (+100 աստիճան Ցելսիուս) ջերմաստիճաններում։ Այս արժեքի չափման մեթոդը հիմնված է մազանոթային մածուցիկաչափի օգտագործման վրա: Սարքը չափում է տվյալ ջերմաստիճանում նավթի հեղուկի արտահոսքի համար անհրաժեշտ ժամանակը: Կինեմատիկական մածուցիկությունը չափվում է մմ 2/վ:

Նավթի դինամիկ մածուցիկությունը նույնպես հաշվարկվում է էմպիրիկ եղանակով: Այն ցույց է տալիս նավթային հեղուկի դիմադրողական ուժը, որն առաջանում է յուղի երկու շերտերի շարժման ժամանակ՝ միմյանցից 1 սանտիմետր հեռավորության վրա և շարժվելով 1 սմ/վ արագությամբ։ Այս մեծության չափման միավորներն են Պասկալ վայրկյանները:

Նավթի մածուցիկության որոշումը պետք է տեղի ունենա տարբեր ջերմաստիճանային պայմաններում, քանի որ հեղուկը կայուն չէ և փոխում է իր հատկությունները ցածր և բարձր ջերմաստիճաններում:

Շարժիչային յուղի մածուցիկության աղյուսակը ըստ ջերմաստիճանի ներկայացված է ստորև:

Շարժիչի յուղի նշանակման բացատրություն

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, մածուցիկությունը պաշտպանիչ հեղուկի հիմնական պարամետրն է, որը բնութագրում է դրա կարողությունը՝ ապահովելու մեքենայի աշխատանքը տարբեր պայմաններում: կլիմայական պայմանները.

Ըստ միջազգային SAE դասակարգման համակարգի, շարժիչային քսուքները կարող են լինել երեք տեսակի՝ ձմեռային, ամառային և բոլոր սեզոնային:

Ձմեռային օգտագործման համար նախատեսված յուղը նշվում է թվով և W տառով, օրինակ՝ 5W, 10W, 15W։ Նշման առաջին խորհրդանիշը ցույց է տալիս բացասական աշխատանքային ջերմաստիճանների տիրույթը: W տառ - ից Անգլերեն բառ«Ձմեռ» - ձմեռ - տեղեկացնում է գնորդին ցածր ջերմաստիճանի խիստ պայմաններում քսանյութ օգտագործելու հնարավորության մասին: Այն ունի ավելի մեծ հոսունություն, քան իր ամառային նմանակը, որպեսզի ապահովի հեշտ մեկնարկը ցածր ջերմաստիճաններում: Հեղուկ թաղանթն ակնթարթորեն պարուրում է սառը տարրերը և հեշտացնում դրանց ոլորումը:

Բացասական ջերմաստիճանների սահմանը, որի դեպքում նավթը շարունակում է աշխատել, հետևյալն է՝ 0W-ի համար՝ (-40) աստիճան Ցելսիուս, 5W-ի համար՝ (-35) աստիճան, 10W-ի համար՝ (-25) աստիճան, 15W-ի համար՝ (-35) աստիճաններ։

Ամառային հեղուկն ունի բարձր մածուցիկություն, ինչը թույլ է տալիս թաղանթին ավելի ամուր «կպչել» աշխատանքային տարրերին։ Չափազանց բարձր ջերմաստիճանի դեպքում այս յուղը հավասարապես տարածվում է մասերի աշխատանքային մակերեսի վրա և պաշտպանում դրանք խիստ մաշվածությունից: Այս յուղը նշված է թվերով, օրինակ՝ 20,30,40 և այլն։ Այս ցուցանիշը բնութագրում է բարձր ջերմաստիճանի սահմանը, որի դեպքում հեղուկը պահպանում է իր հատկությունները:

Կարևոր! Ի՞նչ են նշանակում թվերը: Ամառային պարամետրի թվերը ոչ մի կերպ չեն նշանակում առավելագույն ջերմաստիճան, որտեղ մեքենան կարող է աշխատել։ Դրանք պայմանական են և կապ չունեն աստիճանի սանդղակի հետ։

30 մածուցիկությամբ յուղը սովորաբար գործում է ջերմաստիճանում միջավայրըմինչև +30 աստիճան Ցելսիուս, 40 – մինչև +45 աստիճան, 50 – մինչև +50 աստիճան:

Հեշտ է ճանաչել ունիվերսալ յուղը. դրա նշումը ներառում է երկու թվեր և դրանց միջև եղած W տառը, օրինակ՝ 5w30: Դրա օգտագործումը ենթադրում է ցանկացած կլիմայական պայմաններ՝ լինի դա կոշտ ձմեռ, թե շոգ ամառ։ Երկու դեպքում էլ յուղը կհարմարվի փոփոխություններին և կպահպանի ամբողջ շարժիչի համակարգի ֆունկցիոնալությունը:

Ի դեպ, ունիվերսալ յուղի կլիմայական տիրույթը որոշվում է պարզապես. Օրինակ, 5W30-ի համար այն տատանվում է մինուս 35-ից մինչև +30 աստիճան Ցելսիուս:

Բոլոր սեզոնային յուղերը հարմար են օգտագործման համար, այդ իսկ պատճառով դրանք ավելի հաճախ են հանդիպում ավտոսրահների դարակներում, քան ամառային և ձմեռային տարբերակները:

Որպեսզի ավելի լավ պատկերացնեք, թե ինչ շարժիչային յուղի մածուցիկություն է հարմար ձեր տարածքում, ստորև ներկայացված է աղյուսակ, որը ցույց է տալիս յուրաքանչյուր տեսակի քսանյութի աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայքը:

Յուղի միջին կատարողականի միջակայքերը

Հասկանալով, թե ինչ են նշանակում նավթի մածուցիկության թվերը, եկեք անցնենք հաջորդ ստանդարտին: Շարժիչային յուղի դասակարգումն ըստ մածուցիկության ազդում է նաև API ստանդարտի վրա: Կախված շարժիչի տեսակից, API-ի նշանակումը սկսվում է S կամ C տառով: S-ը նշանակում է բենզինային շարժիչներ, C-ն նշանակում է դիզելային շարժիչներ: Դասակարգման երկրորդ տառը ցույց է տալիս շարժիչի յուղի որակի դասը: Եվ որքան հեռու է այս տառը այբուբենի սկզբից, այնքան ավելի լավ որակպաշտպանիչ հեղուկ.

Բենզինային շարժիչային համակարգերի համար կան հետևյալ անվանումները.

• SC – արտադրության տարեթիվը մինչև 1964 թվականը
• SD – արտադրության տարեթիվը 1964-ից 1968 թվականներին:
• SE – արտադրության տարեթիվը 1969-1972 թթ.
• SF – արտադրության տարեթիվը 1973-1988թթ.
• SG – արտադրության տարեթիվ 1989-1994 թթ.
• SH – արտադրության տարեթիվ 1995-1996թթ.
• SJ – արտադրության տարեթիվը 1997-2000թթ.
• SL – արտադրության տարեթիվ 2001-ից 2003 թվականներին:
• SM – արտադրության տարեթիվ 2004 թվականից հետո
• SN - հագեցած մեքենաներ ժամանակակից համակարգարտանետվող գազերի չեզոքացում.

Դիզելի համար.

• ԿԲ – արտադրության տարեթիվ մինչև 1961 թվականը
• CC – արտադրության տարեթիվը մինչև 1983 թվականը
• CD – թողարկման տարեթիվը մինչև 1990 թվականը
• CE – արտադրության տարեթիվ մինչև 1990 թվականը (տուրբոշարժիչ):
• CF – արտադրության տարեթիվ 1990 թվականից, (տուրբոշարժիչ):
• CG-4 – արտադրության տարեթիվ 1994 թվականից, (տուրբոշարժիչ):
• CH-4 – արտադրության տարեթիվ՝ 1998 թ
• CI-4 - ժամանակակից մեքենաներ (տուրբոշարժիչ):
• CI-4 plus-ը շատ ավելի բարձր դաս է:

Այն, ինչ լավ է մի շարժիչի համար, մյուսի համար վերանորոգման վտանգի տակ է:

Շարժիչի յուղ

Շատ մեքենաների սեփականատերերը վստահ են, որ արժե ավելի մածուցիկ յուղեր ընտրել, քանի որ դրանք շարժիչի երկարատև աշխատանքի բանալին են: Սա լուրջ թյուր կարծիք է։ Այո, մասնագետները բարձր մածուցիկությամբ յուղ են լցնում մրցարշավային մեքենաների գլխարկների տակ՝ էներգաբլոկի առավելագույն ծառայության ժամկետը հասնելու համար: Բայց սովորական մարդատար մեքենաները համալրված են այլ համակարգով, որը պարզապես կխեղդվի, եթե պաշտպանիչ թաղանթը չափազանց հաստ է։

Թե ինչ յուղի մածուցիկություն է թույլատրելի օգտագործել որոշակի մեքենայի շարժիչում, նկարագրված է ցանկացած գործառնական ձեռնարկում:

Ի վերջո, մինչև մոդելների զանգվածային վաճառքի մեկնարկը, ավտոարտադրողները մեծ թվով թեստեր են անցկացրել՝ հաշվի առնելով վարման հնարավոր ռեժիմներն ու շահագործումը։ տեխնիկական միջոցներտարբեր կլիմայական պայմաններում. Վերլուծելով շարժիչի վարքագիծը և որոշակի պայմաններում կայուն շահագործումը պահպանելու կարողությունը՝ ինժեներները սահմանեցին շարժիչի քսման ընդունելի պարամետրեր: Դրանցից շեղումը կարող է առաջացնել շարժիչ համակարգի հզորության նվազում, դրա գերտաքացում, վառելիքի սպառման ավելացում և շատ ավելին:

Շարժիչի յուղ շարժիչի մեջ

Ինչու՞ է մածուցիկության աստիճանն այդքան կարևոր մեխանիզմների շահագործման մեջ: Մի պահ պատկերացրեք շարժիչի ներսը՝ բալոնների և մխոցի միջև բաց կա, որի չափը պետք է թույլ տա մասերի հնարավոր ընդլայնումը բարձր ջերմաստիճանի փոփոխությունների պատճառով։ Բայց առավելագույն արդյունավետության համար այս բացը պետք է ունենա նվազագույն արժեք՝ կանխելով վառելիքի խառնուրդի այրման ժամանակ առաջացած արտանետվող գազերի մուտքը շարժիչի համակարգ: Ապահովելու համար, որ մխոցի մարմինը չի տաքանում բալոնների հետ շփումից, օգտագործվում է շարժիչի քսանյութ:

Նավթի մածուցիկության մակարդակը պետք է ապահովի շարժիչ համակարգի յուրաքանչյուր տարրի աշխատանքը: Էներգաբլոկների արտադրողները պետք է հասնեն քսող մասերի և նավթի թաղանթի միջև նվազագույն բացվածքի օպտիմալ հարաբերակցությանը՝ կանխելով տարրերի վաղաժամ մաշվածությունը և մեծացնելով շարժիչի շահագործման ժամկետը: Համաձայն եմ, որ ավելի ապահով է վստահել ավտոմեքենայի ապրանքանիշի պաշտոնական ներկայացուցիչներին՝ իմանալով, թե ինչպես է ստացվել այդ գիտելիքը, քան վստահել «փորձառու» վարորդներին, ովքեր ապավինում են ինտուիցիային:

Ինչ է տեղի ունենում, երբ շարժիչը միանում է:

Եթե ​​ձեր «երկաթե ընկերը» ամբողջ գիշեր կանգնել է ցրտի մեջ, ապա հաջորդ առավոտ դրա մեջ լցված յուղի մածուցիկությունը մի քանի անգամ ավելի բարձր կլինի, քան հաշվարկված գործառնական արժեքը: Համապատասխանաբար, պաշտպանիչ ֆիլմի հաստությունը կգերազանցի տարրերի միջև եղած բացերը: Երբ սառը շարժիչը միանում է, նրա հզորությունը նվազում է, իսկ ներսում ջերմաստիճանը բարձրանում է։ Այսպիսով, շարժիչը տաքանում է:

Կարևոր! Տաքացման ընթացքում չպետք է ավելացնեք բեռը: Չափազանց հաստ քսանյութը կխոչընդոտի հիմնական մեխանիզմների շարժը և կհանգեցնի մեքենայի ծառայության ժամկետի նվազմանը:

Շարժիչի յուղի մածուցիկությունը աշխատանքային ջերմաստիճանում

Շարժիչի տաքացումից հետո հովացման համակարգը միանում է: Շարժիչի մեկ ցիկլը հետևյալն է.

1. Գազի ոտնակը սեղմելը մեծացնում է շարժիչի արագությունը և մեծացնում բեռը դրա վրա, ինչի հետևանքով մեծանում է մասերի շփման ուժը (քանի որ չափազանց տտիպ հեղուկը դեռ չի հասցրել մտնել մասերի միջև եղած բացերը),
2. նավթի ջերմաստիճանը բարձրանում է,
3. նրա մածուցիկության աստիճանը նվազում է (հեղուկությունը մեծանում է),
4. նավթի շերտի հաստությունը նվազում է (արտահոսում է մասերի միջև եղած բացերը),
5. շփման ուժը նվազում է,
6. Նավթի թաղանթի ջերմաստիճանը նվազում է (մասամբ հովացման համակարգի օգնությամբ):

Ցանկացած շարժիչային համակարգ աշխատում է այս սկզբունքով:

Շարժիչային յուղերի մածուցիկությունը – 20 աստիճան ջերմաստիճանում

Նավթի մածուցիկության կախվածությունը գործառնական ջերմաստիճանից ակնհայտ է։ Ճիշտ այնպես, ինչպես ակնհայտ է, որ բարձր մակարդակՇարժիչի պաշտպանությունը չպետք է նվազի շահագործման ողջ ժամանակահատվածում: Նորմայից ամենափոքր շեղումը կարող է հանգեցնել շարժիչի թաղանթի անհետացմանը, որն իր հերթին բացասաբար կանդրադառնա «անպաշտպան» մասի վրա:

Յուրաքանչյուր ներքին այրման շարժիչ, թեև ունի նմանատիպ դիզայն, ունի եզակի հավաքածուսպառողական հատկություններ՝ հզորություն, արդյունավետություն, շրջակա միջավայրի բարեկեցություն և ոլորող մոմենտ: Այս տարբերությունները բացատրվում են շարժիչի բացվածքների և աշխատանքային ջերմաստիճանների տարբերությամբ:

Մեքենայի համար յուղը հնարավորինս ճշգրիտ ընտրելու համար մշակվել են շարժիչային հեղուկների միջազգային դասակարգումներ:

SAE ստանդարտով նախատեսված դասակարգումը մեքենաների սեփականատերերին տեղեկացնում է միջին աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայքի մասին: API, ACEA և այլն դասակարգումներն ավելի հստակ պատկերացում են տալիս որոշակի մեքենաներում քսանյութ օգտագործելու հնարավորության մասին:

Բարձր մածուցիկությամբ յուղ լցնելու հետևանքները

Լինում են դեպքեր, երբ մեքենաների սեփականատերերը չգիտեն, թե ինչպես որոշել իրենց մեքենայի համար շարժիչի յուղի պահանջվող մածուցիկությունը և լրացնում են վաճառողների առաջարկածը: Ի՞նչ է պատահում, եթե ճկունությունը պահանջվողից բարձր է:

Եթե ​​բարձր մածուցիկությամբ յուղը «ցայտում է» լավ տաքացված շարժիչի մեջ, ապա շարժիչի համար վտանգ չկա (նորմալ արագությամբ): Այս դեպքում միավորի ներսում ջերմաստիճանը պարզապես կբարձրանա, ինչը կհանգեցնի քսանյութի մածուցիկության նվազմանը: Նրանք. իրավիճակը կվերադառնա նորմալ. Բայց! Այս օրինակի կանոնավոր կրկնությունը զգալիորեն կնվազեցնի շարժիչի կյանքը:

Եթե ​​հանկարծ «գազի վրա տաք»՝ առաջացնելով արագության բարձրացում, հեղուկի մածուցիկության աստիճանը չի համապատասխանի ջերմաստիճանին։ Դա կհանգեցնի շարժիչի խցիկում առավելագույն թույլատրելի ջերմաստիճանի գերազանցմանը: Գերտաքացումը կհանգեցնի շփման ուժի ավելացմանը և մասերի մաշվածության դիմադրության նվազմանը: Ի դեպ, ինքնին նավթը նույնպես կկորցնի իր հատկությունները բավականին կարճ ժամանակահատվածում։

Դուք չեք կարողանա անմիջապես պարզել, որ նավթի մածուցիկությունը հարմար չէ մեքենայի համար:

Առաջին «ախտանշանները» կհայտնվեն միայն 100-150 հազար կիլոմետր անցնելուց հետո։ Իսկ հիմնական ցուցանիշը կլինի մասերի միջև բացերի ավելացումը։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ փորձառու մասնագետները չեն կարողանա միանշանակ միացնել ավելացված մածուցիկությունը և շարժիչի ծառայության արագ նվազումը: Հենց այս պատճառով է, որ ավտոտեխսպասարկման պաշտոնական խանութները հաճախ անտեսում են մեքենաների արտադրողների պահանջները: Բացի այդ, նրանց համար ձեռնտու է վերանորոգել այն մեքենաների էներգաբլոկները, որոնց երաշխիքային ժամկետն արդեն սպառվել է։ Այդ իսկ պատճառով նավթի մածուցիկության աստիճանի ընտրությունը դժվար խնդիր է յուրաքանչյուր ավտոմեքենայի սիրահարի համար։

Մածուցիկությունը չափազանց ցածր է. դա վտանգավոր է:

Շարժիչի յուղ

Ցածր մածուցիկությունը կարող է ոչնչացնել բենզինային և դիզելային շարժիչները: Այս փաստը բացատրվում է նրանով, որ շարժիչի վրա գործող ջերմաստիճանների և բեռների բարձրացման դեպքում մեծանում է ծածկող ֆիլմի հեղուկությունը, ինչի արդյունքում արդեն հեղուկ պաշտպանությունը պարզապես «բացահայտում է» մասերը: Արդյունքը՝ շփման ուժի ավելացում, վառելիքի սպառման ավելացում, մեխանիզմների դեֆորմացիա։ Անհնար է երկար ժամանակ շահագործել մեքենան ցածր մածուցիկությամբ լցված հեղուկով. այն գրեթե անմիջապես կխճճվի:

Շարժիչների որոշ ժամանակակից մոդելներ պահանջում են, այսպես կոչված, «էներգախնայող» յուղերի օգտագործումը նվազեցված մածուցիկությամբ: Բայց դրանք կարող են օգտագործվել միայն այն դեպքում, եթե կան հատուկ հաստատումներ ավտոմեքենաների արտադրողների կողմից՝ ACEA A1, B1 և ACEA A5, B5:

Յուղի խտության կայունացուցիչներ

Մշտական ​​ջերմաստիճանի ծանրաբեռնվածության պատճառով յուղի մածուցիկությունը աստիճանաբար սկսում է նվազել: Իսկ հատուկ կայունացուցիչները կարող են օգնել վերականգնել այն։ Դրանք կարող են օգտագործվել ցանկացած տեսակի շարժիչներում, որոնց մաշվածությունը հասել է միջին կամ բարձր մակարդակի:

Կայունացուցիչները թույլ են տալիս.

Կայունացուցիչներ

• բարձրացնել պաշտպանիչ թաղանթի մածուցիկությունը,
• նվազեցնել մուրի և նստվածքների քանակը շարժիչի բալոնների վրա,
• նվազեցնել արտանետումները վնասակար նյութերմթնոլորտում,
• վերականգնել պաշտպանիչ յուղային շերտը,
• շարժիչի շահագործման մեջ հասնել «լռության»,
• կանխել օքսիդացման գործընթացները շարժիչի պատյանում:

Ստաբիլիզատորների օգտագործումը թույլ է տալիս ոչ միայն ավելացնել նավթի փոփոխությունների միջև ընկած ժամանակահատվածը, այլև վերականգնել կորցրածը շահավետ հատկություններպաշտպանիչ շերտ.

Արտադրության մեջ օգտագործվող հատուկ քսանյութերի տեսակները

Spindle մեքենայի քսանյութն ունի ցածր մածուցիկության հատկություններ: Նման պաշտպանության օգտագործումը ռացիոնալ է շարժիչների վրա, որոնք ունեն թեթև բեռ և աշխատում են բարձր արագությամբ: Ամենից հաճախ նման քսանյութն օգտագործվում է տեքստիլ արտադրության մեջ:

Տուրբինի քսում. Դրա հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ պաշտպանի բոլոր աշխատանքային մեխանիզմները օքսիդացումից և վաղաժամ մաշումից: Տուրբինային յուղի օպտիմալ մածուցիկությունը թույլ է տալիս այն օգտագործել տուրբոկոմպրեսորային շարժիչների, գազի, գոլորշու և հիդրավլիկ տուրբիններում:

VMGZ կամ բոլոր սեզոնային հիդրավլիկ խտացված յուղ: Այս հեղուկը իդեալական է Սիբիրի, Հեռավոր Հյուսիսի շրջաններում օգտագործվող սարքավորումների համար Հեռավոր Արեւելք. Այս յուղը նախատեսված է ներքին այրման շարժիչների համար, որոնք հագեցած են հիդրավլիկ շարժիչներ. VMGZ-ը չի բաժանվում ամառային և ձմեռային յուղերի, քանի որ դրա օգտագործումը ենթադրում է միայն ցածր ջերմաստիճանի կլիմա:

Հիդրավլիկ յուղի հումքը հանքային հիմք պարունակող ցածր մածուցիկության բաղադրիչներն են: Որպեսզի յուղը հասնի ցանկալի խտության, դրան ավելացվում են հատուկ հավելումներ։

Հիդրավլիկ յուղի մածուցիկությունը ներկայացված է ստորև բերված աղյուսակում:

OilRite-ը ևս մեկ քսանյութ է, որն օգտագործվում է մեխանիզմների պահպանման և բուժման համար: Այն ունի անջրանցիկ գրաֆիտային հիմք և պահպանում է իր հատկությունները մինուս 20 աստիճան Ցելսիուսից մինչև 70 աստիճան ջերմաստիճանի միջակայքում:

եզրակացություններ

«Ո՞րն է շարժիչի յուղի լավագույն մածուցիկությունը» հարցին հստակ պատասխան: ոչ և չի կարող լինել: Բանն այն է, որ յուրաքանչյուր մեխանիզմի համար պահանջվող ճկունության աստիճանը՝ լինի դա հյուսած ջուլհակ, թե մրցարշավային մեքենայի շարժիչ, տարբեր է, և այն հնարավոր չէ որոշել «պատահական»: Քսայուղային հեղուկների պահանջվող պարամետրերը արտադրողների կողմից հաշվարկվում են էմպիրիկ կերպով, ուստի ձեր մեքենայի համար հեղուկ ընտրելիս դուք հիմնականում առաջնորդվում եք մշակողի ցուցումներով: Եվ դրանից հետո կարող եք անդրադառնալ շարժիչի յուղի մածուցիկության աղյուսակին՝ ըստ ջերմաստիճանի։

Մածուցիկություն- սա հեղուկի հատկությունն է՝ դիմակայելու կտրող ուժերին: Մածուցիկությունը և՛ կաթիլային հեղուկներին, և՛ գազերին բնորոշ հատկություն է, որը դրսևորվում է միայն շարժվելիս, չի կարող հայտնաբերվել հանգստի ժամանակ և դրսևորվում է ներքին շփման տեսքով, երբ հեղուկի հարակից մասնիկները շարժվում են: Մածուցիկությունը բնութագրում է հեղուկի հեղուկության աստիճանը և նրա մասնիկների շարժունակությունը։ Հեղուկների մածուցիկությունը բացատրում է ճնշման դիմադրությունը և կորուստը, որն առաջանում է խողովակներով, ալիքներով և այլ ալիքներով շարժվելիս, ինչպես նաև դրանցում օտար մարմինների շարժման ժամանակ։

Իսահակ Նյուտոնը ակտիվորեն զբաղվում էր հեղուկի ներքին շփման հատկությունների ուսումնասիրությամբ՝ հիմք դնելով մածուցիկության ուսմունքին։ Նյուտոնն առաջարկեց (հետագայում փորձով հաստատվեց), որ շերտերի նման սահման ժամանակ առաջացող դիմադրության ուժերը համաչափ են շերտերի շփման տարածքին և սահելու արագությանը։ Արդյունքում Ի.Նյուտոնը ձեռք բերեց մածուցիկության և ներքին շփման երևույթի հարաբերությունը բնութագրող կախվածություն, որը կոչվում էր համանուն օրենք։

Թող հեղուկը հոսի հարթ պատի երկայնքով զուգահեռ շերտերով: Յուրաքանչյուր շերտ կշարժվի իր արագությամբ, իսկ շերտերի արագությունը կմեծանա պատից հեռանալիս:

Դիտարկենք հեղուկի երկու շերտ, որոնք շարժվում են միմյանցից Δy հեռավորության վրա: Քանի որ շերտերի միջև կա շփման ուժ և փոխադարձ արգելակման պատճառով, տարբեր շերտերն ունեն տարբեր արագություններ, և A շերտը շարժվում է v արագությամբ, իսկ B շերտը՝ արագությամբ (v+Δv): Δv արժեքը A շերտի բացարձակ տեղաշարժն է B շերտի վրա, իսկ Δv/Δy արժեքը հարաբերական տեղաշարժն է կամ արագության գրադիենտը: Այնուհետև շարժման ժամանակ առաջանում է շոշափող լարում τ (tau), որը բնութագրում է շփումը մեկ միավորի մակերեսով (ներքին շփման սթրես).

Ներքին շփման սթրեսը ֆիզիկական նշանակություն ունի՝ կախված.

Որտեղ F tr- ներքին շփման ուժ, N; Ս- մակերեսների կոնտակտային մակերես, մ2.

Այնուհետև, ըստ Նյուտոնի օրենքի, սթրեսի և հարաբերական տեղաշարժի միջև կապը կլինի.

դրանք. ներքին շփման լարվածություն, որը համաչափ է արագության գրադիենտին:

Համաչափության գործոն µ (mu) կոչվում է դինամիկ մածուցիկության գործակից. Բանաձևից պարզ է դառնում, որ մածուցիկության դինամիկ գործակիցը թվայինորեն հավասար է շփման ներքին լարմանը, երբ երկու A և B հարթությունների հարաբերական արագությունը՝ միմյանցից 1 մ հեռավորության վրա, հավասար է 1 մ. /ս.

Դինամիկ մածուցիկության գործակցի չափը բխում է բանաձևից. Քանի որ լարման τ ուժն է միավոր տարածքի վրա, ապա դրա չափը հավասար է.

Արագության գրադիենտ չափը.

Այսպիսով, դինամիկ մածուցիկության գործակցի չափը.

Այսպիսով, SI միավորների համակարգում դինամիկ մածուցիկության չափման միավորը վերցված է.

IN ֆիզիկական համակարգԴինամիկ մածուցիկության միավորը պոիզն է, որը նշվում է « Պ»:

Կաթիլային հեղուկների դինամիկ մածուցիկությունը, որոնց մոլեկուլները գտնվում են միմյանց շատ մոտ, ջերմաստիճանի բարձրացման հետ նվազում է Բրաունի շարժման արագության բարձրացման պատճառով, ինչը թուլացնում է պահող կապերը, այսինքն՝ կպչողական ուժը։

Գործակիցի կախվածություն μ ջերմաստիճանը սովորաբար արտահայտվում է բանաձևով.

որտեղ է արժեքը տ= 0 ° C; ԱԵվ բ-փորձարարական գործակիցներ՝ կախված հեղուկի ֆիզիկաքիմիական հատկություններից (տեսակից); t-հեղուկի ջերմաստիճանը °C-ով:

Գազերում մոլեկուլների միջև ձգողական ուժերը դրսևորվում են միայն ուժեղ սեղմման տակ, իսկ ներս նորմալ պայմաններգազի մոլեկուլները գտնվում են քաոսային ջերմային շարժման մեջ և գազի շերտերի շփումը միմյանց դեմ տեղի է ունենում միայն մոլեկուլների բախման պատճառով: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ մեծանում է մոլեկուլների արագությունը, մեծանում է նրանց բախումների թիվը, իսկ մածուցիկությունը՝ մեծանում։

Քաղցրահամ ջրի համար Poiseuille-ը ստացել է բանաձևը.

Օդի համար հայտնի է Միլիկանի բանաձեւը.

Հիդրավլիկիայում գազերի և գոլորշիների մածուցիկ հատկությունները բնութագրելու համար երբեմն դինամիկության փոխարեն օգտագործվում է մեկ այլ մածուցիկության գործակից, որը նշվում է տառով. η (eta) և կապված է դինամիկ գործակցի հետ հավասարմամբ

որտեղ g-ը ձգողության արագացումն է, մ/վ 2:

Ակնհայտ է, որ այս մածուցիկության գործակիցը η ունի չափս.

Այս դեպքում չափման միավորը η միավորների տեխնիկական համակարգում է

Հիդրավլիկայի և արտադրության մեջ այսպես կոչված կինեմատիկական մածուցիկության գործակից Ն(nu), որը սահմանվում է որպես դինամիկ մածուցիկության և խտության հարաբերակցություն.

Կինեմատիկական մածուցիկության գործակիցի չափը.

SI համակարգում ν-ի համար ընդունված միավորը .

Գործակիցի չափման միավոր ν ֆիզիկական համակարգում ծառայում է որպես Սթոքս, որը նշվում է « Սբ»:

Օրինակ՝ ջրի մածուցիկության կինեմատիկական գործակիցը հավասար է

Դինամիկ մածուցիկության փոխադարձությունը կոչվում է հեղուկություն.

Բոլոր կաթիլային հեղուկների մածուցիկությունը նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացման հետ: Հիդրավլիկ ճշգրիտ հաշվարկներ ստանալու համար խորհուրդ է տրվում ունենալ ջերմաստիճանից մածուցիկության կախվածության գրաֆիկ (կամ աղյուսակ)՝ հիմնվելով լաբորատորիայում հատուկ որոշումների վրա: Աշխատելիս պետք է շատ զգույշ լինել տարբեր տեսակներնոմոգրամներ և բանաձևեր, որոնք օգտագործվում են երկու կամ ավելի տարբեր նավթամթերքների խառնուրդի մածուցիկությունը որոշելու համար:

Հեղուկի մածուցիկության փոփոխությունների ջերմաստիճանից կախվածությունը բնութագրող գրաֆիկը կոչվում է viscogram(նկ. 1.3):

Նկ.1.3. Վիսկոգրամա

Ցանկացած կամայական ջերմաստիճանում հեղուկի մածուցիկությունը որոշելու համար Տ Reynolds-Filonov բանաձևը օգտագործվում է բավարար ճշգրտությամբ.

Որտեղ ν - մածուցիկություն հայտնի ջերմաստիճանում Տ , u- վիսկոգրամայի թեքության գործակիցը, որը բնութագրում է շոշափողի մածուցիկության թեքության անկյունը աբսցիսայի առանցքի նկատմամբ (նկ. 1.4) և որոշվում է բանաձևով.

Նկար 1.4 Վիսկոգրամի թեքության գործակիցի որոշում

Այսպիսով, հնարավոր է բնութագրել ցանկացած հեղուկ և որոշել դրա մածուցիկությունը ցանկացած ջերմաստիճանում՝ իմանալով մածուցիկության երկու կամայական կետերի կոորդինատները: Հարկ է նշել, որ կաթիլային հեղուկների համար մածուցիկության գործակիցը դրական է, սակայն կան հեղուկներ, որոնց մածուցիկությունը քիչ է փոխվում գազային հեղուկների համար, վիսկոգրամի գործակիցը բացասական է: Կան հեղուկներ, որոնց մածուցիկությունը քիչ է կախված ջերմաստիճանից քիմիական միացություններև օգտագործվում են որպես հիդրավլիկ մեքենաների աշխատողներ, ինչպիսիք են մածուցիկ ագույցները:

Կան հեղուկներ, որոնց համար Ի.Նյուտոնի օրենքը չի գործում։ Ի տարբերություն սովորական Նյուտոնյան հեղուկների, այդ հեղուկները կոչվում են ոչ նյուտոնյան, կամ աննորմալ:

Ջրի և օդի կինեմատիկական մածուցիկության արժեքները

Նույն անունով տարբեր տեսակի հեղուկների մածուցիկությունը, օրինակ, նավթը, կախված քիմիական բաղադրությունըիսկ մոլեկուլային կառուցվածքը կարող է տարբեր իմաստներ ունենալ:

Մածուցիկ յուղերի համար միջին արժեքներ u= 0,05 + 0,1 1°C-ի դիմաց:

Հեղուկների մածուցիկությունը, ինչպես ցույց են տալիս փորձերը, նույնպես կախված է ճնշումից։ Երբ ճնշումը մեծանում է, այն սովորաբար մեծանում է: Բացառություն է կազմում ջուրը, որի համար մինչև 32 ° C ջերմաստիճանի դեպքում մածուցիկությունը նվազում է ճնշման աճով: Գործնականում հանդիպող ճնշումների դեպքում (մինչև 20 ՄՊա) հեղուկների մածուցիկության փոփոխությունը շատ փոքր է և հաշվի չի առնվում սովորական հիդրավլիկ հաշվարկներում:

ՄԱԾՈՒՆՈՒԹՅՈՒՆ, հեղուկի (կամ գազի) հոսքին դիմադրելու հատկություն։

Մածուցիկությունը համարվում է նաև փոխանցման երևույթներից մեկը, որը որոշում է էներգիայի ցրումը միջավայրի դեֆորմացման ժամանակ։ Պինդ մարմինների մածուցիկությունն ունի մի շարք առանձնահատկություններ և սովորաբար դիտարկվում է առանձին (տես Ներքին շփում)։

Երկու հարթ զուգահեռ թիթեղների միջև հեղուկի շերտավոր շարժման ժամանակ, որոնցից մեկը անշարժ է, իսկ մյուսը շարժվում է ν արագությամբ, ստորին թիթեղին անմիջապես հարող մոլեկուլային շերտը մնում է անշարժ, իսկ վերին թիթեղին հարող շերտը կտեղափոխվի առավելագույնը։ արագություն (նկ.) . Հեղուկի հոսքը բնութագրվում է արագության գրադիենտ γ = dv/dz, որը ցույց է տալիս արագության փոփոխության արագությունը շերտից շերտ հեղուկի շարժմանը ուղղահայաց ուղղությամբ: Եթե ​​արագությունը փոխվում է գծային, ապա γ?= v/d, որտեղ d-ը թիթեղների միջև եղած հեռավորությունն է: γ մեծությունը կոչվում է նաև կտրվածքի արագություն։

Համաձայն I. Newton-ի կողմից հաստատված մածուցիկ հոսքի հիմնարար օրենքի (հրատարակվել է 1687 թ.), հեղուկի հոսքը առաջացնող կտրող լարվածությունը τ = F/S համաչափ է հոսքի արագության գրադիենտին՝ τ = ηγ?։ Համաչափության գործակից η կոչվում է դինամիկ մածուցիկության գործակից կամ պարզապես մածուցիկություն։ Այն բնութագրում է հեղուկի դիմադրությունը հոսքի նկատմամբ: Մածուցիկությունը կարելի է համարել նաև որպես հեղուկի հոսքի ընթացքում ջերմության տեսքով ցրվող էներգիայի չափանիշ: Էներգիայի ցրումը տեղի է ունենում իմպուլսի փոխանցման պատճառով: Մածուցիկության գործակցի և մածուցիկության պատճառով ցրված հզորության W-ի արժեքները կապված են հարաբերությամբ՝ W = ηγ? 2.

Նյուտոնի հաստատած կապը վավեր է միայն այն դեպքում, երբ η-ն կախված չէ կտրման արագությունից։ Միջոցները, որոնցում այս պայմանը բավարարված է, կոչվում են նյուտոնյան (տես Նյուտոնյան հեղուկ)։

Դինամիկ մածուցիկության SI միավորը Pa s է [CGS-ում այն ​​poise է (dyne s/cm2). 1 poise = 0,1 Pa s]: φ= 1/η մեծությունը՝ մածուցիկության փոխադարձը, կոչվում է հոսունություն։ Հաճախ դիտարկվում է նաև կինեմատիկական մածուցիկությունը ν = η/ρ (որտեղ ρ-ն նյութի խտությունն է), որը չափվում է m 2/s (SI) և Stokes (GHS): Հեղուկների և գազերի մածուցիկությունը չափվում է մածուցիկաչափերի միջոցով (տես Մածուցիկություն):

Իդեալական գազերի մածուցիկությունը որոշվում է հարաբերությամբ η = (1/3)mn??, որտեղ m-ը մոլեկուլի զանգվածն է, n-ը մոլեկուլների քանակը միավորի ծավալով, ? - մոլեկուլների միջին արագությունը, ? մոլեկուլի ազատ ճանապարհն է։

Գազերի մածուցիկությունը մեծանում է տաքացնելիս, իսկ հեղուկների մածուցիկությունը, ընդհակառակը, նվազում է։ Դա պայմանավորված է այս համակարգերում մածուցիկության տարբեր մոլեկուլային մեխանիզմներով: Իմպուլսի փոխանցման երկու մեխանիզմ կա՝ կինետիկ (որ ներառում է մոլեկուլների միջև բախումներ) և բախում։ Առաջինը գերակշռում է հազվագյուտ գազի մեջ, երկրորդը՝ խիտ գազում և հեղուկում։

Գազերում մոլեկուլների միջև հեռավորությունները զգալիորեն ավելի մեծ են, քան մոլեկուլային ուժերի գործողության շառավիղը, հետևաբար գազերի մածուցիկությունը մոլեկուլների քաոսային (ջերմային) շարժման հետևանք է, որի արդյունքում մոլեկուլները շարժվում են շերտից շերտ՝ դանդաղելով։ հոսքի տակ: Քանի որ միջին արագությունը մոլեկուլների. ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ մեծանում է, տաքացնելիս գազերի մածուցիկությունը մեծանում է։

Հեղուկների մածուցիկությունը, որտեղ մոլեկուլների միջև հեռավորությունը շատ ավելի փոքր է, քան գազերում, հիմնականում պայմանավորված է միջմոլեկուլային փոխազդեցությամբ, որը սահմանափակում է մոլեկուլների շարժունակությունը: Ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մոլեկուլների փոխադարձ շարժումը հեշտանում է, միջմոլեկուլային փոխազդեցությունները թուլանում են և, հետևաբար, նվազում է հեղուկի ներքին շփումը։

Հեղուկի մածուցիկությունը որոշվում է մոլեկուլների չափերով և ձևով, դրանց հարաբերական դիրքև միջմոլեկուլային փոխազդեցությունների ուժը: Մածուցիկությունը կախված է հեղուկի մոլեկուլների քիմիական կառուցվածքից։ Այո, մածուցիկություն օրգանական նյութերավելանում է բևեռային խմբերի և օղակների մոլեկուլի ներմուծմամբ: Հոմոլոգ շարքերում (հագեցած ածխաջրածիններ, սպիրտներ, օրգանական թթուներև այլն) միացությունների մածուցիկությունը մեծանում է մոլեկուլային քաշի ավելացման հետ:

Լուծույթների մածուցիկությունը կախված է դրանց կոնցենտրացիայից և կարող է լինել մաքուր լուծիչի մածուցիկությունից ավելի մեծ կամ փոքր։ Չափազանց նոսր կախոցների մածուցիկությունը գծայինորեն կախված է կախված մասնիկների φ ծավալային մասից. η = η 0 (1 + αφ) (Էյնշտեյնի բանաձև), որտեղ η 0-ը դիսպերսիոն միջավայրի մածուցիկությունն է: α գործակիցը կախված է մասնիկների ձևից. մասնավորապես գնդաձեւ մասնիկների համար α = 2,5. Մածուցիկության նման կախվածություն ծավալային բաժնից նկատվում է գնդաձեւ սպիտակուցների լուծույթներում։

Մածուցիկությունը կարող է տարբեր լինել լայն սահմաններում: Ստորև բերված են որոշ հեղուկների և գազերի մածուցիկության արժեքները 20°C ջերմաստիճանում (10-3 Պա վրկ-ում). գազեր - ջրածին 0,0088, ազոտ 0,0175, թթվածին 0,0202; հեղուկներ - ջուր 1.002, էթանոլ 1,200, սնդիկ 1,554, նիտրոբենզոլ 2,030, գլիցերին 1,485:

Հեղուկ հելիումն ունի ամենացածր մածուցիկությունը: 2,172 Կ ջերմաստիճանում անցնում է գերհեղուկ վիճակի, որի մածուցիկությունը զրոյական է (տես Գերհոսունություն)։ Գազերի մածուցիկությունը հարյուրավոր անգամ պակաս է սովորական հեղուկների մածուցիկությունից։ Հալած մետաղների մածուցիկությունը մեծության կարգով մոտ է սովորական հեղուկների մածուցիկությանը։

Պոլիմերային լուծույթները և հալվածքները ունեն բարձր մածուցիկություն: Նույնիսկ նոսր պոլիմերային լուծույթների մածուցիկությունը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան ցածր մոլեկուլային քաշի միացությունների մածուցիկությունը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ պոլիմերային մակրոմոլեկուլների չափերն այնքան մեծ են, որ նույն մակրոմոլեկուլի տարբեր հատվածները հայտնվում են տարբեր արագությամբ շարժվող շերտերով, ինչը լրացուցիչ դիմադրություն է առաջացնում հոսքի նկատմամբ: Ավելի խտացված պոլիմերային լուծույթների մածուցիկությունը դառնում է էլ ավելի բարձր՝ մակրոմոլեկուլների միմյանց հետ խճճվելու պատճառով։ Պոլիմերների մոլեկուլային քաշը գնահատելու մեթոդներից մեկը հիմնված է լուծույթների մածուցիկության չափման վրա։

Մակրոմոլեկուլների կպչման արդյունքում առաջացած տարածական կառուցվածքների պոլիմերային լուծույթներում առկա է, այսպես կոչված, կառուցվածքային մածուցիկություն, որը (ի տարբերություն Նյուտոնի հեղուկների մածուցիկության) կախված է կտրվածքային լարումից (կամ արագությունից) (տես Ռեոլոգիա): Երբ կառուցվածքային հեղուկը հոսում է, աշխատեք արտաքին ուժերծախսվում է ոչ միայն ներքին շփումը հաղթահարելու, այլեւ կառուցվածքը քանդելու վրա։

Լիտ.՝ Landau L. D., Akhiezer A. I., Lifshits E. M. Kurs ընդհանուր ֆիզիկա. Մեխանիկա և Մոլեկուլային ֆիզիկա. 2-րդ հրատ. Մ., 1969; Filippova O. E., Khokhlov A. R. Նոսրած պոլիմերային լուծույթների մածուցիկություն. Մ., 2002; Schramm G. Գործնական ռեոլոգիայի և ռեոմետրիայի հիմունքներ. Մ., 2003:

Հավասարակշռված վիճակում տարբեր փուլերնյութերը գտնվում են միմյանց նկատմամբ հանգստի վիճակում: Իրենց հարաբերական շարժումով առաջանում են արգելակման ուժեր (մածուցիկություն), որոնք հակված են նվազեցնելու հարաբերական արագությունը։ Մածուցիկության մեխանիզմը կարող է կրճատվել գազերի և հեղուկների տարբեր շերտերի միջև մոլեկուլների պատվիրված շարժման իմպուլսի փոխանակմանը: Գազերում և հեղուկներում մածուցիկ շփման ուժերի առաջացումը կոչվում է փոխանցման գործընթացներ: Պինդ մարմինների մածուցիկությունն ունի մի շարք նշանակալի հատկանիշներ և դիտարկվում է առանձին։

ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Կինեմատիկական մածուցիկությունսահմանվում է որպես դինամիկ մածուցիկության () հարաբերակցություն նյութի խտությանը: Այն սովորաբար նշանակվում է (nu) տառով: Այնուհետև մենք գրում ենք կինեմատիկական մածուցիկության գործակցի մաթեմատիկական սահմանումը հետևյալ կերպ.

որտեղ է գազի (հեղուկի) խտությունը:

Քանի որ (1) արտահայտության մեջ նյութի խտությունը հայտարարի մեջ է, ապա, օրինակ, հազվագյուտ օդը 7,6 մմ ս.ս. ճնշման տակ: Արվեստ. իսկ 0 o C ջերմաստիճանն ունի կինեմատիկական մածուցիկություն գլիցերինից երկու անգամ ավելի:

Օդի կինեմատիկական մածուցիկությունը ժամը նորմալ պայմաններհաճախ համարվում է հավասար, հետևաբար, մթնոլորտում շարժվելիս Սթոքսի օրենքը կիրառվում է, երբ մարմնի շառավիղի (սմ) և արագության () արտադրյալը չի ​​գերազանցում 0,01-ը։

Նորմալ պայմաններում ջրի կինեմատիկական մածուցիկությունը հաճախ համարվում է 2-ի կարգի, հետևաբար, ջրի մեջ շարժվելիս Սթոքսի օրենքը կիրառվում է, երբ մարմնի շառավիղի (սմ) և արագության () արտադրյալը չի ​​գերազանցում 0,001-ը:

Կինեմատիկական մածուցիկություն և Ռեյնոլդսի թվեր

Ռեյնոլդսի թվերը (Re) արտահայտվում են կինեմատիկական մածուցիկության միջոցով.

որտեղ են նյութի մեջ շարժվող մարմնի գծային չափերը և մարմնի շարժման արագությունն է:

Համաձայն (2) արտահայտության՝ հաստատուն արագությամբ շարժվող մարմնի համար թիվը նվազում է, եթե կինեմատիկական մածուցիկությունը մեծանում է։ Եթե ​​Re թիվը փոքր է, ապա ճակատային դիմադրության մեջ մածուցիկ շփման ուժերը գերակշռում են իներցիայի ուժերին։ Եվ հակառակը, մեծ թվերՌեյնոլդները, որոնք դիտվում են ցածր կինեմատիկական մածուցիկության դեպքում, ցույց են տալիս իներցիայի ուժերի առաջնահերթությունը շփման նկատմամբ։

Ռեյնոլդսի թիվը փոքր է կինեմատիկական մածուցիկության տվյալ արժեքի դեպքում, երբ մարմնի չափերը և նրա շարժման արագությունը փոքր են։

Կինեմատիկական մածուցիկության գործակցի չափման միավորներ

Կինեմատիկական մածուցիկության հիմնական SI միավորը հետևյալն է.

Խնդիրների լուծման օրինակներ

ՕՐԻՆԱԿ 1

Զորավարժություններ	Մետաղական գունդը (նրա խտությունը հավասար է ) հեղուկի մեջ հավասարաչափ իջեցվում է (հեղուկի խտությունը հավասար է կինեմատիկական մածուցիկությանը): Գնդակի ո՞ր առավելագույն հնարավոր տրամագծով հոսքը նրա շուրջը կմնա շերտավոր: Հաշվի առնենք, որ տուրբուլենտ հոսքի անցումը տեղի է ունենում Re=0.5-ում: Վերցրեք գնդակի տրամագիծը որպես բնորոշ չափ:
Լուծում	Եկեք նկարենք Օգտագործելով Նյուտոնի երկրորդ օրենքը, մենք ստանում ենք արտահայտությունը. որտեղ է Արքիմեդի ուժը և մածուցիկ շփման ուժն է: Y առանցքի վրա պրոյեկցիայի դեպքում (1.1) հավասարումը կունենա հետևյալ ձևը. Այս դեպքում մենք ունենք. Որտեղ: Արդյունքները (1.3)-(1.5) փոխարինելով (1.2)-ով՝ ունենք. Ռեյնոլդսի թիվը մեր դեպքում սահմանվում է հետևյալ կերպ.

Արդյունաբերության մեջ, գիտական ​​գործունեությունՀաճախ անհրաժեշտ է հաշվարկել հեղուկի մածուցիկության գործակիցը: Աերոզոլների և գազային էմուլսիաների տեսքով սովորական կամ ցրված միջավայրերի հետ աշխատելը պահանջում է այդ նյութերի ֆիզիկական հատկությունների իմացություն:

Որքա՞ն է հեղուկի մածուցիկությունը:

Նյուտոնը նաև հիմք դրեց ռեոլոգիայի գիտությանը։ Այս ճյուղը ուսումնասիրում է նյութի դիմադրությունը շարժման ընթացքում, այսինքն՝ մածուցիկությունը։

Հեղուկների և գազերի մեջ մոլեկուլները փոխազդում են անընդհատ։ Նրանք հարվածում են միմյանց, հրվում են կամ պարզապես թռչում: Արդյունքում նյութի շերտերը կարծես փոխազդում են միմյանց հետ՝ արագություն հաղորդելով նրանցից յուրաքանչյուրին։ Հեղուկների/գազերի մոլեկուլների նման փոխազդեցության երևույթը կոչվում է մածուցիկություն կամ ներքին շփում։

Այս գործընթացը ավելի լավ ուսումնասիրելու համար անհրաժեշտ է ցույց տալ փորձ երկու թիթեղներով, որոնց միջև կա հեղուկ միջավայր։ Եթե ​​վերին ափսեը տեղափոխեք, դրան «կպչող» հեղուկի շերտը նույնպես կսկսի շարժվել որոշակի արագությամբ v1: Կարճ ժամանակ անց մենք նկատում ենք, որ հեղուկի հիմքում ընկած շերտերը նույնպես սկսում են շարժվել նույն հետագծով v2, v3...vn և այլն արագություններով՝ v1>v2, v3...vn: Ամենացածր արագությունը մնում է զրո:

Գազը որպես օրինակ օգտագործելով՝ գրեթե անհնար է նման փորձ կատարել, քանի որ մոլեկուլների փոխազդեցության ուժերը միմյանց հետ շատ փոքր են, և դա հնարավոր չի լինի տեսողականորեն գրանցել։ Այստեղ մենք խոսում ենք նաև շերտերի մասին, այս շերտերի շարժման արագության մասին, հետևաբար մածուցիկություն կա նաև գազային միջավայրում։

Նյուտոնյան և ոչ նյուտոնյան լրատվամիջոցներ

Նյուտոնի հեղուկը հեղուկ է, որի մածուցիկությունը կարելի է հաշվարկել Նյուտոնի բանաձևով։

Նման լրատվամիջոցները ներառում են ջուր և լուծումներ: Նման միջավայրում հեղուկի մածուցիկության գործակիցը կարող է կախված լինել այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը կամ նյութի ատոմային կառուցվածքը, սակայն արագության գրադիենտը միշտ կմնա անփոփոխ:

Ոչ նյուտոնյան հեղուկները միջավայրեր են, որոնցում վերը նշված արժեքը կարող է փոխվել, ինչը նշանակում է, որ Նյուտոնի բանաձևն այստեղ չի կիրառվի: Նման նյութերը ներառում են բոլոր ցրված միջավայրերը (էմուլսիաներ, աերոզոլներ, կասեցումներ): Սա ներառում է նաև արյուն: Այս մասին ավելի մանրամասն կխոսենք ավելի ուշ:

Արյունը որպես մարմնի ներքին միջավայր

Ինչպես գիտեք, արյան 80%-ը պլազմա է, որն ունի հեղուկ ագրեգատային վիճակ, իսկ մնացած 20%-ը՝ էրիթրոցիտներ, թրոմբոցիտներ, լեյկոցիտներ և տարբեր ներդիրներ։ Մարդու կարմիր արյան բջիջները ունեն 8 նմ տրամագիծ: Երբ գտնվում են անշարժ վիճակում, դրանք մետաղադրամների սյուների տեսքով ագրեգատներ են կազմում՝ միաժամանակ զգալիորեն մեծացնելով հեղուկի մածուցիկությունը։ Եթե ​​արյան հոսքը ակտիվ է, այդ «կառույցները» քայքայվում են, և ներքին շփումը համապատասխանաբար նվազում է:

Միջին մածուցիկության գործակիցներ

Միջավայրի շերտերի փոխազդեցությունը միմյանց հետ ազդում է ամբողջ հեղուկ կամ գազային համակարգի բնութագրերի վրա: Մածուցիկությունը ֆիզիկական երևույթի օրինակներից մեկն է, որը կոչվում է շփում: Դրա շնորհիվ միջավայրի վերին և ստորին շերտերը աստիճանաբար հավասարեցնում են իրենց հոսանքի արագությունը, և ի վերջո այն հավասարվում է զրոյի։ Մածուցիկությունը կարող է բնութագրվել նաև որպես միջավայրի մեկ շերտի դիմադրություն մյուսին:

Նման երևույթները նկարագրելու համար առանձնանում են ներքին շփման երկու որակական բնութագրեր.

• դինամիկ մածուցիկության գործակից (հեղուկի դինամիկ մածուցիկություն);
• մածուցիկության կինետիկ գործակից (կինետիկ մածուցիկություն):

Երկու մեծություններն էլ կապված են υ = η / ρ հավասարման միջոցով, որտեղ ρ-ը միջավայրի խտությունն է, υ-ն՝ կինետիկ մածուցիկությունը, η՝ դինամիկ մածուցիկությունը։

Հեղուկի մածուցիկության որոշման մեթոդներ

Վիսկոմետրիան մածուցիկության չափումն է։ Վրա ժամանակակից բեմԳիտության զարգացման մեջ հեղուկի մածուցիկության արժեքը գործնական եղանակներով կարելի է գտնել չորս եղանակով.

1. Մազանոթային մեթոդ. Այն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ունենալ երկու անոթ, որոնք միացված են փոքր տրամագծով ապակե ալիքով հայտնի երկարությունը. Դուք նաև պետք է իմանաք ճնշման արժեքները մեկ նավի և մյուսի մեջ: Հեղուկը տեղադրվում է ապակե ալիքի մեջ և որոշակի ժամանակահատվածում այն ​​հոսում է մի կոլբայից մյուսը։

Հետագա հաշվարկները կատարվում են օգտագործելով Poiseuille բանաձևը հեղուկի մածուցիկության գործակցի արժեքը գտնելու համար:

Գործնականում հեղուկ միջավայրերը կարող են լինել 200-300 աստիճան տաքացվող խառնուրդներ: Նման պայմաններում սովորական ապակե խողովակը պարզապես կդեֆորմացվի կամ նույնիսկ կպայթի, ինչն անընդունելի է: Ժամանակակից մազանոթային մածուցիկ սարքերը պատրաստված են բարձրորակ և դիմացկուն նյութից, որը հեշտությամբ կարող է դիմակայել նման բեռներին:

2. Բժշկական մեթոդ ըստ Հեսսեի. Այս կերպ հեղուկի մածուցիկությունը հաշվարկելու համար անհրաժեշտ է ունենալ ոչ թե մեկ, այլ երկու նույնական մազանոթային կայանքներ։ Դրանցից մեկում նախապես դրված է կրիչ հայտնի արժեքներքին շփում, իսկ մյուսում՝ փորձարկման հեղուկ։ Այնուհետև չափվում է երկու ժամանակի արժեք և կազմվում է համամասնություն, որով նրանք հասնում են ցանկալի թվին:

3. Ռոտացիոն մեթոդ. Այն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է ունենալ երկու կոաքսիալ գլանների կառուցվածք։ Սա նշանակում է, որ նրանցից մեկը պետք է լինի մյուսի ներսում։ Հեղուկը լցվում է նրանց միջև ընկած տարածության մեջ, այնուհետև ներսի գլանն արագանում է։ Այս անկյունային արագությունը նույնպես փոխանցվում է հեղուկին: Մեծ ոլորող մոմենտների տարբերությունը թույլ է տալիս հաշվարկել միջավայրի մածուցիկությունը:

4. Հեղուկի մածուցիկության որոշում Սթոքսի մեթոդով: Այս փորձն անցկացնելու համար դուք պետք է ունենաք Heppler մածուցիկաչափ, որը հեղուկով լցված գլան է։ Փորձը սկսելուց առաջ մխոցի վրա երկու նշան արեք և չափեք դրանց միջև եղած երկարությունը։ Այնուհետեւ վերցնում են որոշակի R շառավղով գնդիկ եւ իջեցնում հեղուկ միջավայրի մեջ։ Նրա անկման արագությունը որոշելու համար գտեք այն ժամանակը, որին անհրաժեշտ է օբյեկտը մեկ նշանից մյուսը տեղափոխելու համար: Իմանալով գնդակի արագությունը՝ կարող եք հաշվարկել հեղուկի մածուցիկությունը։

Վիսկոմետրերի գործնական կիրառում

Հեղուկի մածուցիկության որոշումը մեծ գործնական նշանակություն ունի նավթավերամշակման արդյունաբերության մեջ։ Բազմաֆազ, ցրված կրիչների հետ աշխատելիս կարևոր է իմանալ դրանք ֆիզիկական հատկություններ, հատկապես ներքին շփում։ Ժամանակակից մածուցիկ սարքերը պատրաստված են դիմացկուն նյութերից, և դրանց արտադրության մեջ օգտագործվում են առաջադեմ տեխնոլոգիաներ։ Այս ամենը միասին թույլ է տալիս աշխատել բարձր ջերմաստիճանիև ճնշում՝ առանց վնասելու սարքավորմանը:

Հեղուկի մածուցիկությունը մեծ դեր է խաղում արդյունաբերության մեջ, քանի որ, օրինակ, նավթի փոխադրումը, վերամշակումը և արտադրությունը կախված են հեղուկ խառնուրդի ներքին շփման արժեքներից:

Ի՞նչ դեր է խաղում մածուցիկությունը բժշկական սարքավորումներում:

Գազային խառնուրդի հոսքը էնդոտրախեալ խողովակով կախված է այս գազի ներքին շփումից։ Միջավայրի մածուցիկության փոփոխությունն այստեղ տարբեր ազդեցություն է ունենում ապարատի միջոցով օդի ներթափանցման վրա և կախված է գազային խառնուրդի բաղադրությունից:

Ներածություն դեղեր, պատվաստանյութերը նույնպես ներարկիչի միջոցով են վառ օրինակմիջին մածուցիկության ազդեցությունը: Խոսքը հեղուկ ներարկման ժամանակ ասեղի վերջում ճնշման անկման մասին է, թեև ի սկզբանե ենթադրվում էր, որ այս ֆիզիկական երևույթը կարելի է անտեսել։ Առաջացում բարձր ճնշումծայրում - սա ներքին շփման արդյունք է:

Եզրակացություն

Միջավայրի մածուցիկությունը մեկն է ֆիզիկական մեծություններ, որը մեծ գործնական կիրառություն ունի։ Լաբորատորիայում, արդյունաբերության մեջ, բժշկության մեջ - այս բոլոր ոլորտներում ներքին շփման հասկացությունը շատ հաճախ է հայտնվում: Ամենապարզ լաբորատոր սարքավորումների շահագործումը կարող է կախված լինել հետազոտության համար օգտագործվող միջավայրի մածուցիկության աստիճանից: Նույնիսկ վերամշակող արդյունաբերությունը չի կարող առանց ֆիզիկայի ոլորտում գիտելիքների։