Общий физический смысл

Вязкость по-другому можно назвать внутренним трением. Другими словами, это способность текучих веществ сопротивляться перемещению их частей одной относительно другой.

Вязкость является важнейшей физической константой, характеризующей эксплуатационные свойства котельных и дизельных топлив, нефтяных масел, ряда других нефтепродуктов. По значению вязкости судят о возможности распыления и прокачиваемости нефти и нефтепродуктов.

Виды вязкости.

Различают динамическую, кинематическую, условную вязкость:

1. Динамической (абсолютной) вязкостью (η) называют свойства реальных жидкостей оказывать сопротивление сдвигающим касательным усилиям. Проявляется при движении жидкости.

Физический смысл динамической вязкости.

Это сопротивление, которое оказывает жидкость при относительном перемещении двух ее слоев поверхностью 1 м², находящихся на расстоянии 1 м друг от друга и перемещающихся под действием внешней силы в 1 Н со скоростью 1 м/с.

Размерности.

Динамическая вязкость в системе СИ измеряется в Н×с/м².Учитывая, что Н/м² = Па, динамическую вязкость часто выражают в Па*с. Также динамическую вязкость выражают в пуазах (1 П = 0,1 Па*с).

2. Кинематической вязкостью называется величина, равная отношению динамической вязкости жидкости к ее плотности при той же температуре:

n = η / r

Размерности.

Единицей кинематической вязкости является м²/с - кинематическая вязкость такой жидкости, динамическая вязкость которой равна 1 Н с/м² и плотность 1 кг/м³ (Н = кг м/с²). Также выражается в стоксах (1 Ст = 10^-4 м²/с).

3. Для высоковязких НП пользуются условной вязкостью, за которую принимается отношение времени истечения через калиброванное отверстие стандартного вискозиметра 200 мл нефтепродукта при определенной температуре ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20 °С.

Переводят кинематическую вязкость в условную по эмпирической формуле Уббелоиде:

n = 0,0731 ВУ - 0,0631/ВУ.

Размерности. Условная вязкость выражается числом условных градусов.

Факторы, влияющие на величину вязкости.

Для углеводородов вязкость существенно зависит от их химического состава. Она повышается с увеличением молекулярной массы и температуры кипения. Наличие боковых разветвлений в молекулах алканов и нафтеновой и увеличение числа циклов также повышают вязкость. Для различных групп углеводородов вязкость растет в ряду алканы - арены - цикланы.

Вязкость УВ газов и нефтяных паров с повышением температуры возрастает. Она мало зависит от давлений в области 5-6 МПа. При более высоких давлениях она растет.

С повышением давления вязкость увеличивается. Вязкость высоковязких НП с увеличением давления повышается больше, чем вязкость маловязких. Чем выше температура, тем меньше изменяется вязкость с повышением давления.

Неаддитивность вязкости нефти.

Вязкость является неаддитивной величиной т.е. смесь не будет обладать вязкостью, равной сумме вязкостей входящих в нее компонентов.