动力粘度η单位Pa•S的物理含义

642093071 · 发表于 2021-7-11 13:03:17

动力粘度η定义：两不同平面但平行的流体，拥有相同的面积”A”，相隔距离”dx”，且以不同流速”V1”和”V2”往相同方向流动，牛顿假设保持此不同流速的力量正比于流体的速度梯度，即：τ= ηdv/dx=ηD（牛顿公式）.
动力粘度η单位1的定义为：其数值上等于面积为1㎡相距1dx的两平板，以1m/s的速度作相对运动时作用于1个平板上的力为1N.η单位为N•s/㎡(牛顿秒每米方），即Pa•s（帕秒）。
η称为动力粘度，就是定义中有力（N）吧。两平板间填满动力粘度为η的流体，用力F(N)拖动一平板,产生速度差dv（m/s）,两平板相距dx（m）.可以直观地理解力F和粘度η、速度差dv、面积A（㎡）成正比；和两平板间距离dx成反比。写出等式 η*dv（m/s）*A（㎡）/dx（m）=F(N)，即η=F(N)/A（㎡）/（dv（m/s）/dx（m））=τ（Pa）/D(1/S)=τ/D (Pa•s).
Pa是剪切应力这个比较好理解，同样的速度梯度剪切应力越大，粘度越大。要理解这里s的含义，可在速度和距离构成的直角三角形中看到D的单位为(1/s),s的数值越大，对应的夹角越小，也就是粘度越大。

晓昀 · 发表于 2021-7-11 23:47:27

运动粘度和动力粘度总混淆不清，看见粘度两字就头疼。

642093071 · 发表于 2021-7-12 08:11:08

晓昀发表于 2021-7-11 23:47
( T: J9 t* h1 ]7 {7 A$ P# C) |运动粘度和动力粘度总混淆不清，看见粘度两字就头疼。

了解了动力粘度的定义，有助于分清动力粘度和运动粘度。动力粘度定义中用速度梯度强调了“动”，用应力强调了“力”，这是液压的两个基本参数。应力/速度梯度得到动力粘度Pa•S。
在应用中经常用到动力粘度/密度，单位是m^2/S。单位中没有力，只有在运动学中研究的长度和时间，就起了个运动粘度的名称吧。
Pa•S/（KG/m^3）=N•S•m/KG=KG•mS•m/S^2/KG=m^2/S.
了解了两个粘度之间的关系，有利于帮助区分。

642093071 · 发表于 2021-7-12 08:27:52

液压中还有一个有趣的事情，1842年poiseuille发表了一个实验结果“管中的流量与压力降成正比，与管径的四次方成正比，与管的长度成反比”。后来被称为poiseuille定律。
poiseuille是一名医生，10年后才有人从理论上证明了他的结论。poiseuille被翻译成：泊塞勒;泊肃叶的都有。

642093071 · 发表于 2021-7-13 20:52:37

各位大侠，如何理解“动力粘度的单位Pa·S表征液体粘性的内摩擦系数”，而“运动粘度的单位m^2/S没有明确的物理意义”？

远祥 · 发表于 2021-7-13 22:42:23

学习了，比较基础的理论公式了！

642093071 · 发表于 2021-7-22 06:19:49

昨天要估算一段细钢管的压力损失，按机械手册表21-1-18公式计算。提了两个问题1.ISO VG150 运动粘度单位是不是m^2/s?直观上一般用米秒单位，这里用的mm^2/s,算是一个特例吧。2.表中压力损失没给出单位，需要自己推算出单位，就是大侠说的比较基础的东西了。但对新手来说还是有些紧张。

642093071 · 发表于 2022-11-4 10:15:52

GBT10247-2008《粘度测量方法》

642093071 · 发表于 2022-11-7 11:53:59

本帖最后由 642093071 于 2022-11-7 12:45 编辑

τ= ηdv/dx=ηD（牛顿公式），GBT10247中的动力粘度测量用的是旋转法。在圆筒旋转法中，速度梯度和应变速率不相同。τ= ηdv/dx=ηds/dt/dx=ηds/dx/dt=ηγ'

YIDA. · 发表于 2023-10-28 15:27:38

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