液体受外力作用流动时,在不同条件下有层流与紊流两种状态。在层流状态下,液体质点运动是有规则的,质点间互不混杂、互不干扰,可以看成是一层层的,一层液体沿着另一层液体流动。当液体流速大于一定值时,则层流变为紊流,此时,液体质点交错而又混乱的向前运动,除了有序的沿流动方向运动以外,还有附加的横向运动存在。
液体在外力作用下做层流运动时,相邻两层流体分子间存在内摩擦力。阻滞液体的流动,这种特性称为液体的粘滞性。
黏度是评定石油产品,特别是润滑油质量的主要理化指标,对于生产、运输和使用都有重要意义。
1、润滑油的牌号绝大部分是以某一温度下的运动黏度来划分的。如冷冻机油、机械油等是以40℃运动黏度值来划分的,汽油则是按100℃运动黏度值来划分。
2、黏度是润滑油的重要质量指标,正确选择适当的黏度的润滑油,可保证发动机稳定可靠地工作。随着黏度的增大,发动机的功率会降低,燃料消耗增大,若黏度过大,则会造成启动困难;若润滑油黏度过小,则易从用油部位挤出,难以形成足够厚的油膜,不能保证可靠的润滑而增大机械磨损。因此,选用润滑油时,要求其黏度既不能过大也不能过小,一般要求在保证液体润滑的条件下,尽可能选用黏度小的润滑油。
3、对轻质燃料油来说,黏度过大,喷射锥角小而射程远,液滴大,雾化不良,燃烧不完全,在低温下不易流动,使用油量减少;黏度过小,喷油时锥角大而射程近,油粒细密,不能分布在整个燃烧室,局部油气过浓,燃烧不完全。同时,燃料油本身还起一定的润滑作用,黏度过小,燃料泵磨损增大。因此,喷气燃料、柴油、锅炉燃料都对黏度做了规定。
4、黏度是润滑油和燃料油储运输送的重要参数。当石油产品的黏度随温度的降低而增大时,会使泵送压力增大,管输困难。
5、石油产品的黏度通常随着它的馏分加重而增大。但同一馏程的馏分,因化学组成不同,其黏度也不相同。因此,在生产上可以从黏度变化判断润滑油的精制程度。
6、黏度是工艺计算的重要数据之一。例如,计算液体在管线中的压力损失,就需要知道粘度。
7、用于评定润滑油的粘温特性。润滑油应具有良好的粘温特性,保证润滑油不因温度变化而黏度变化过大,使机械在不同温度下都得到可靠的润滑。
石油产品的黏度与其组成、温度和压力有关。化学组成一定时,在一般情况下,压力对黏度的影响可以忽略,而温度对黏度的影响很大。当温度升高时,分子运动速度加快,分子间引力相对减小,同时分子的自用体积增加,分子间容易相互滑动,黏度下降。反之,温度降低,黏度增大。黏度随温度变化的特性,称为石油产品的粘温特性,常用黏度比、粘温系数和黏度指数表示。
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