Сантистокс единица измерения что это
Стокс (единица измерения)
Стокс — единица кинематической вязкости, входящая в систему единиц СГС. Названа в честь Дж. Г. Стокса.
Международное обозначение — St. Для обозначения в русском языке используется — Ст.
Один стокс равен кинематической вязкости, при которой динамическая вязкость среды плотностью 1 г/см³ равна 1 пз. Кинематическая вязкость равна отношению динамической вязкости к плотности среды и дает понятие о вязкости среды в определенных условиях — под действием силы тяжести. Это связано с методом измерения вязкости в капиллярном вискозиметре, когда измеряется время вытекания жидкости из калиброванной емкости через отверстие под действием силы тяжести.
В системе СИ единицей измерения вязкости служит м²/с: 1 Ст = см²/с = 10 −4 м²/с. На практике часто применяется в 100 раз меньшая единица — сантистокс (сСт, cSt): 1 сСт = 1 мм²/с = 10 −6 м²/с
Примерные вязкости некоторых веществ
Вещество | Вязкость, сСт | |
---|---|---|
Вода | 1,011 | |
Мазут топочный М-100 | при 80 °C | 118 |
при 100 °C | 50 | |
Дизельное топливо при 20 °C | 3—6 | |
Печное топливо при 20 °C | Ссылки |
Полезное
Смотреть что такое «Стокс (единица измерения)» в других словарях:
Стокс, Джордж Габриель — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Стокс. Джордж Габриель Стокс англ. George Gabriel Stokes … Википедия
Стокс, Джордж Габриель — СТОКС Джордж Габриель (1819 1903) английский физик, математик, гидромеханик, профессор (1849). Окончил Кембриджский университет. В 1854 1855 гг. секретарь Лондонского Королевского общества, в 1885 1890 гг. его президент. В 1887 1892 гг. член… … Морской биографический словарь
Градус Энглера — Градус Энглера, градус ВУ внесистемная единица условной вязкости (ВУ) жидкостей, применяемая в технике, особенно в нефтяной и химической промышленности и названная по имени немецкого химика К. О. Энглера. Число градусов Энглера… … Википедия
Закон Дарси — Механика сплошных сред … Википедия
Беспорядочное течение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия
Турбулентный поток — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия
Турбуленция — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия
Турбулентное течение — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия
Едини́цы физи́ческих величи́н — конкретные физические величины, условно принятые за единицы физических величин. Под физической величиной понимают характеристику физического объекта, общую для множества объектов в качественном отношении (например, длина, масса, мощность) и… … Медицинская энциклопедия
Вязкость — У этого термина существуют и другие значения, см. Вязкость (значения). Эта статья нуждается в дополнительных источниках для улучшения проверяемости. Вы можете помочь … Википедия
Сантистокс единица измерения что это
Физические величины. Вязкость жидкости
Вязкость – свойство жидкости, которое определяет сопротивление жидкости к внешнему воздействию. Вязкость можно представить как внутреннее трение между отдельными слоями жидкости при их смещении относительно друг друга.
Существуют два основных параметра для определения вязкости жидкости: динамическая (или абсолютная) вязкость и кинематическая вязкость. Динамическая вязкость представляется как отношение единицы силы, необходимой для смещения слоя жидкости на единицу расстояния, к единице площади слоя.
Определяющее уравнение для динамической вязкости
В международной системе единиц СИ при выражении единицы давления сдвига F/S в паскалях, градиента скорости grad υ (изменение скорости жидкости, отнесённого к расстоянию между слоями) в секундах в минус первой степени динамическая вязкость µ выразится в паскалях-секундах (П·с). В метрической системе единица вязкости представляется в грамм/сантиметр в секунду, называемой пуаз. Принятое обозначение пуаз – П
1 П·с = 10 пуаз.
Единицы измерения динамической вязкости паскаль-секунда и пуаз значительны по своему размеру и применяют дольные единицы – миллипаскаль-секунда мПа и сантипуаз сП
1 мПа·с = 1 сП.
Переводные множители для расчёта динамической вязкости приведены в таблице.
Формула для определения кинематической вязкости при заданной динамической вязкости выглядит так:
Единица измерения кинематической вязкости в системе СИ – квадратный метр на секунду, в метрической системе – квадратный сантиметр на секунду называемый стокс. Принятое обозначение стокса – Ст.
Единица измерения кинематической вязкости квадратный метр на секунду и стокс значительна по своему размеру и для практических применений используют дольные единицы – квадратный миллиметр на секунду и сантистокс сСт
Переводные множители для расчёта кинематической вязкости приведены в таблице:
При необходимости пересчёта параметров вязкости можно воспользоваться соотношением соблюдая размерности физических величин, например:
ХИМИЯ НЕФТИ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Понятие вязкости
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.
Различают динамическую, кинематическую, условную и эффективную (структурную) вязкость.
Переводные множители для расчета динамической [μ] вязкости.
Переводные множители для расчета кинематической [ν] вязкости.
Условная вязкость измеряется в градусах ВУ (°ВУ) (если испытание проводится в стандартном вискозиметре по ГОСТ 6258-85), секундах Сейболта и секундах Редвуда (если испытание проводится на вискозиметрах Сейболта и Редвуда).
Перевести вязкость из одной системы в другую можно при помощи номограммы.
В нефтяных дисперсных системах в определенных условиях в отличие от ньютоновских жидкостей вязкость является переменной величиной, зависящей от градиента скорости сдвига. В этих случаях нефти и нефтепродукты характеризуются эффективной или структурной вязкостью:
Кинематическая вязкость определяется для относительно маловязких светлых нефтепродуктов и масел с помощью капиллярных вискозиметров, действие которых основано на текучести жидкости через капилляр по ГОСТ 33-2000 и ГОСТ 1929-87 (вискозиметр типа ВПЖ, Пинкевича и др.).
Для вязких нефтепродуктов измеряется условная вязкость в вискозиметрах типа ВУ, Энглера и др. Истечение жидкости в этих вискозиметрах происходит через калиброванное отверстие по ГОСТ 6258-85.
Между величинами условной °ВУ и кинематической вязкости существует эмпирическая зависимость:
Вязкость наиболее вязких, структурированных нефтепродуктов определяется на ротационном вискозиметре по ГОСТ 1929-87. Метод основан на измерении усилия, необходимого для вращения внутреннего цилиндра относительно наружного при заполнении пространства между ними испытуемой жидкостью при температуре t.
Кроме стандартных методов определения вязкости иногда в исследовательских работах используются нестандартные методы, основанные на измерении вязкости по времени падения калибровочного шарика между метками или по времени затухания колебаний твердого тела в испытуемой жидкости (вискозиметры Гепплера, Гурвича и др.).
Во всех описанных стандартных методах вязкость определяют при строго постоянной температуре, поскольку с ее изменением вязкость существенно меняется.
Зависимость вязкости от температуры
Зависимость вязкости нефтепродуктов от температуры является очень важной характеристикой как в технологии переработки нефти (перекачка, теплообмен, отстой и т. д.), так и при применении товарных нефтепродуктов (слив, перекачка, фильтрование, смазка трущихся поверхностей и т. д.).
С понижением температуры вязкость их возрастает. На рисунке приведены кривые изменения вязкости в зависимости от температуры для различных смазочных масел.
Общим для всех образцов масел является наличие областей температур, в которых наступает резкое повышение вязкости.
Существует много различных формул для расчета вязкости в зависимости от температуры, но наиболее употребляемой является эмпирическая формула Вальтера:
Дважды логарифмируя это выражение, получаем:
По номограмме можно найти вязкость нефтепродукта при любой заданной температуре, если известна его вязкость при двух других температурах. В этом случае значение известных вязкостей соединяют прямой и продолжают ее до пересечения с линией температуры. Точка пересечения с ней отвечает искомой вязкости. Номограмма пригодна для определения вязкости всех видов жидких нефтепродуктов.
Существуют различные методы определения индекса вязкости (ИВ).
Для всех масел с ν100 2 /с вязкости (ν, ν1 и ν3) определяют по таблице ГОСТ 25371-97 на основе ν40 и ν100 данного масла. Если масло более вязкое (ν100 > 70 мм 2 /с), то величины, входящие в формулу, определяют по специальным формулам, приведенным в стандарте.
Значительно проще определять индекс вязкости по номограммам.
Многими исследователями было подмечено, что плотность и вязкость смазочных масел до некоторой степени отражают их углеводородный состав. Был предложен соответствующий показатель, связывающий плотность и вязкость масел и названный вязкостно-массовой константой (ВМК). Вязкостно-массовая константа может быть вычислена по формуле Ю. А. Пинкевича:
В области низких температур смазочные масла приобретают структуру, которая характеризуется пределом текучести, пластичности, тиксотропностью или аномалией вязкости, свойственными дисперсным системам. Результаты определения вязкости таких масел зависят от их предварительного механического перемешивания, а также от скорости истечения или от обоих факторов одновременно. Структурированные масла, так же как и другие структурированные нефтяные системы, не подчиняются закону течения ньютоновских жидкостей, согласно которому изменение вязкости должно зависеть только от температуры.
Зависимость вязкости от давления
Вязкость жидкостей, в том числе и нефтепродуктов, зависит от внешнего давления. Изменение вязкости масел с повышением давления имеет большое практическое значение, так как в некоторых узлах трения могут возникать высокие давления.
Зависимость вязкости от давления для некоторых масел иллюстрируется кривыми, вязкость масел с повышением давления изменяется по параболе. При давлении Р она может быть выражена формулой:
В нефтяных маслах меньше всего с повышением давления изменяется вязкость парафиновых углеводородов и несколько больше нафтеновых и ароматических. Вязкость высоковязких нефтепродуктов с увеличением давления повышается больше, чем вязкость маловязких. Чем выше температура, тем меньше изменяется вязкость с повышением давления.
Для определения вязкости нефтепродуктов при высоком давлении Д.Э.Мапстон предложил формулу:
На основе этого уравнения Д.Э.Мапстоном разработана номограмма, при пользовании которой известные величины, например ν0 и Р, соединяют прямой линией и отсчет получают на третьей шкале.
Вязкость смесей
Вязкость газов и нефтяных паров
Вязкость углеводородных газов и нефтяных паров подчиняется иным, чем для жидкостей, закономерностям. С повышением температуры вязкость газов возрастает. Эта закономерность удовлетворительно описывается формулой Сазерленда:
Для приближенных расчетов принимаем, что С = 1,22·Ткип. Более точные значения С и m.
Для расчета вязкости индивидуальных углеводородных газов применяется формула:
Вязкость газов, нефтяных паров можно определить по графическим зависимостям:
Вязкость природных газов известной молекулярной массы или относительной плотности (по воздуху) при атмосферном давлении и заданной температуре может быть определена по кривым, представленным на рисунке.
Как видно из рисунка, с повышением относительной плотности и понижением температуры вязкость газа уменьшается.
Вязкость газов мало зависит от давления в области до 5-6 МПа. При более высоких давлениях она растет и при давлении около 100 МПа увеличивается в 2-3 раза по сравнению с вязкостью при атмосферном давлении. Для определения вязкости при повышенных давлениях пользуются эмпирическими графиками.
о маслах ))
ВОТ И НАПИСАЛ.
СУМБУРНО МОЖЕТ, НО СТАРАЛСЯ БЫТЬ ПОНЯТНЫМ.
Масло: какие его показатели имеют реально важное значение:
. прочность на сдвиг в паре трения
. стабильность (способность сохранять свойства во времени и под нагрузкой)
. универсальность (наличие улучшенных вязкостных характеристик для разных, особенно низких температур)
Вязкость – способность субстанции сопротивляться течению
. вязкость измеряется в сантистоксах (единица измерения названа в честь сэра Джорджа Стокса, британского инженера), или сокращенно — сСт
. Стокс измерял вязкость по времени, которое требуется для того, чтобы утопить в некой субстанции тарированный стальной шарик
(сорри, но без деталей по весу шарика, диаметру, марке стали и т.п. – все эти показатели мы подразумеваем под словом «тарированный»)
. в случае с маслами данный шарик должен тонуть в масле за некое время
. в наше время вязкость определяют другим методом, не менее корректным, чем метод автора, но зато более удобным – сколько времени потребуется маслу определенной
температуры и в определенном количестве для истекания сквозь тарированный просвет
. вязкость масла определяется экспериментальным путем – при неких условиях масло должно вытечь через просвет за некое время
. то, за какое время при определенных температурных условиях и при определенном количестве, истечет масло сквозь просвет, и характеризует вязкость масла
. чем больше результат по времени, тем более вязким является масло
. так как вязкость напрямую зависит от температуры, ее значение не может рассматриваться вне контекста значения температуры, при котором проводилось испытание
• Приведены значения неуниверсального масла, т.е. monograde, пишутся без буковки W, еще есть универсальные масла, т.е. multigrade
• Неуниверсальные масла не проходят утвержденных тестов при минусовых температурах, т.е. они проходят тесты при минусовых температурах, но полученные значения вязкости при этом носят справочный характер, не являясь каким-либо стандартом
• Универсальные масла тем и отличаются от неуниверсальных, что способны при минусовых тестах показывать гораздо меньшую вязкость, например неуниверсальное САЕ 40, как показано в таблице выше, при 0 градусов имеет 2 579 сСт, тогда как универсальное 5В40 с той же плюсовой вязкостью в 14 сСт при 0 градусов будет иметь вязкость всего 800 сСт, что, конечно же, гораздо «тоньше», чем 2 579 сСт у неуниверсального.
• Универсальность масла напрямую зависит от его основы – если по-тупому, самое синтетическое масло и будет самым универсальным, т.е. универсальность масла напрямую зависит от того, на какой основе данное масло изготовлено (пока, наверное, звучит мутно – но читайте дальше – и поймете)
. «горячий» индекс 40 означает, что при 100 гр. масло имеет 14 сСт, но это же масло в поддоне при 90 гр. будет иметь 18 сСт (как будто при САЕ 50), при 130 гр – 11 сСт (индекс 30)
. моторы не знают, на каком индексе бегает масло внутри! (они не настолько «умны» J)
. любому современному мотору (в общем и целом) при любой рабочей температуре идеально подходит реальная вязкость в 10 сСт
. при такой вязкости по эмпирике мотор везде успевает смазаться – во всех своих парах трения
. при большей вязкости для данного режима работы мотора пары трения не будут успевать смазаться, при меньшей вязкости – не будут успевать создать пленку на парах трения
. иным языком, как бы мотор не прогревался, вязкость должна быть для данного температурного режима в районе 10 сСт
. фишка в том, чтобы определить, в каком температурном режиме будет находиться масло в твоем моторе большую часть времени
. и именно такую вязкость и надо подобрать
Например:
— если твой мотор греет масло до 100 градусов, то идеалом будет заливать индекс 30 – как раз при 100 гр. будешь иметь искомую вязкость
— если твой мотор греет масло до 130 гр., то какое масло при такой температуре даст 10 сСт? Ответ – с индексом САЕ в 50
Какие есть здесь закавыки:
— если ты залил в свой мотор индекс 50, но масло греешь только до 100 градусов, то при 100 гр. вязкость твоего масла будет 18 сСт! Это слишком много! Слишком «толстое» масло!
. оно не будет успевать смазать все пары трения с той частотой, как того требуют циклы, по которым происходит соприкосновение в ПТ – не будет доходить до них вовремя
= потери мощности (на трении), повышенный расход топлива, забив масла хим. продуктами работы мотора
(многие из которых, кстати, не останавливаются в фильтре, как думают многие, потому что их молекулярный вес слишком мал для того, чтобы быть зацепленными шторой МФ)
— если ты залил в свой мотор индекс 30, но нагреваешь масло до 130 гр., то оно будет слишком «легким» — его вязкость будет ниже искомых 10 сСт, будет «свистеть» меж пар трения
. оно не даст пленки в ПТ, достаточно прочной на сдвиг, предохраняющей мотор от потерь мощности (топлива)
* для справки – нагревание до 130 градусов – стандартная величина для спортивных моторов (гоночных, чтобы не было иллюзий, а не сракерских J)
Что делать на сракерских/овощных машинах?
. прочность на сдвиг в данной ситуации имеет гораздо большее значение, чем тип масла по роду – минерального или синтетического
. прочность на сдвиг обеспечивается наличием и характером связующих основу масла полимеров
. самые пестатые в этом плане – эстеровые масла, содержат полимер эстер
. лучше взять эстеровое с хорошей прочностью на сдвиг на минеральной основе, чем
«синтетическое» со слабой прочностью на сдвиг, приготовленное на основе модифицированного минерального
. если есть маза взять полусинтетику с эстером – вообще замечательно
Если ты спорцмен или живешь за полярным кругом?
– полностью синтетическое масло с наименьшей возможной плотностью рулез, но, естественно, его тонкость д.б. достаточной для сохранения давления масла в системе
— на макс. температурных режимах работы мотора оно д. давать вязкость в районе 10 сСт
«Синтетика» бывает полностью синтетическим, полусинтетическим маслом, или, более стремный вариант – модифицированным минеральным маслом.
Минеральное масло, содержащее несколько процентов модифицированного минерального (гидрокрекингового) синтетического – не подходит для спорта (никакого)
. с юридической точки зрения производитель имеет при некой деликатности право именовать такое масло синтетическим (все зависит от формулировки)
. в н.в. нет законов, запрещающих именовать такое масло синтетическим, особенно если производитель проводит это именование с применением хитрых формулировок
. из-за этого и понятие универсальности масла запутывается – если масло прошло холодный тест, то оно универсально, но ведьтребования тестов либеральны, и чтобы их пройти,
не обязательно быть акуительно синтетичным маслом! Т.е. получается что универсальность универсальности рознь, т.к. синтетичность синтетичности рознь.
Более «легкие» полностью синтетические масла более уместны для спортивных моторов или супербольших годовых пробегов,
иначе это просто экстравагантный способ профукать деньги без толку и попасть на ремонт мотора (если ты сракер или тошнот).
Если на малом набеге мотора поимели место траблы в виде износа в парах трения, значит, если речь вести о масле, оно со 100% гарантией было (все симптомы):
— со слабой прочностью на сдвиг
— слишком легким,
— минеральным или модифицированным минеральным
Замена масла:
— частая актуальна только в тех случаях, когда мотор имеет малый набег, и он складывается из коротких и медленных рейсов
. масло при таком набеге напитывается топливом и водой, а характер езды не оставляет шанса выпарить все указанное гумно из него (=коррозия, износ колец и горшков)
. даже если рекомендованный пробег мотора не набежал, раз в год при таком раскладе масло надо менять обязательно!
— при интенсивном характере набега (много километров за раз и в хорошем темпе), если в мотор залито нормальное и правильное масло, можно даже немного задерживать
его замену относительно рекомендаций по пробегу (сейчас не говорим о случаях промывок мотора в течении 4-5 подходов по тысяче километров и т.п.)
— полностью синтетические масла – настоящие синтетические масла – позволяют раздвигать сроки замены масла примерно в 2 раза по пробегу на тюненых моторах
. в этом плане, они кстати, очень даже экономичны, если мерить по шкале руб/км
Моющие свойства масел:
. если только ты не покупаешь какой-то откровенный отстой, то можно особенно не париться – если мотор в принципе был в надлежащем состоянии, то моющих свойств
практически любых не паленых современных масел достаточно, чтобы поддерживать его в чистоте
. если мотор в хреновом состоянии, эксплуатировался как парой строк выше и при этом масло не меняли, то есть смысл его помыть маслами с хорошим (дизельного характера)
щелочным числом по Ильсак
Прогрев масла: нужно ли его греть? Да! Однозначно! И не только стоя, но и на ходу – в течение первых 5 километров рейса без больших нагрузок на мотор. Помните нужный сСт!
пока не доведете масло до нужного по сСт значения вязкости, пары трения не будут смазываться надлежащим образом
. для сракерства и спорта – его вообще надо хорошо прогревать! (за исключением драговых масел 0В/20)
. в высокоскоростных парах трения (вкладыши, например), масло может быть слишком вязким для поддержания смазки, поэтому гидродинамического клина в этих парах может не
быть – поэтому, каким бы странным это ни казалось, масло для таких пар трения должно быть максимально легким (потому что вязкость и прочность на сдвиг – разные понятия)
. подшипник коленчатого вала 4 см в диаметре трется при 12 тысячах оборотов на скорости 100 км/ч, для избежания кавитации вязкость масла должна быть ниже 10 сСт
Разница между дорожными и гоночными маслам:
— хорошие синтетические масла одинаково уместны для дорожного и гоночного пользования
. с тонкими настройками мотора, масляными помпами высокого давления, на высоких оборотах мотора уместны синтетические масла, устойчивые к кавитации – типа 0В/20
. их вполне можно использовать и для дорожных автомобилей (см. выше – если денег не жалко)
. двигатель теряет мощность разными путями, но большинство из них обусловлено законами термодинамики, однако около 6% потери мощности приходится на потери смазки в
парах трения: — из-за насосных потерь помпы и сдвига пленки с поверхности трущихся компонентов, включая трансмиссию
. устранение износа в парах трения путем использования масел с хорошей прочностью на сдвиг и низкой вязкостью в основных режимах работы мотора позволяет вернуть до
половины потери мощности на трении (от 3% и выше из указанных 6%) – для достижения такого результата могут подойти и не специальные «гоночные» масла
. из моей практики – на стенде с мотора, залитого синтетикой 15В/50 с высоким содержанием эстеров получили 128 л.с. (мото), заменили масло на аналогичную синтетику с
эстерами и вязкостью 5В/40 – 132 л.с.; затем залили специальную синтетику 0В/20 –сняли 134 л.с.; при смене масла проводили замеры износа в доступных парах трения – все Ок,
как и должно быть, учитывая, что масло оставалось условно паритетным по прочности на сдвиг, но с большей текучестью/меньшей вязкостью
Жор масла мотором:
— свойственен большеобъемным моторам с воздушным охлаждением, моторам с большими зазорами по горшкам, высоконагруженным моторам с жидкостным охлаждением – с
деформациями под нагрузками или с легкими поршнями с малым числом колец – для указанных моторов склонность жрать масло – данность и норма
. сгоревшее масло оставляет твердые отложения в камерах сгорания, способствуя возникновению детонации – потому такие моторы надо регулярно чистить
— жор масла свойственен и обычным моторам – это часто происходит из-за поднятия уровня масла в картере благодаря удержанию воздуха, что приводит к выходу масла через
вентиляцию картера – во избежание этого надо лить менее вязкие масла – тогда воздух не будет задерживаться, и масло перестанет уходить
Насколько важно при замене масла использовать ту же марку и тип:
— можно кроме шуток, особо не париться – чтобы ни рекомендовали производители, в основном их писульки на банках – всего лишь защита от дурака.
. по факту никакого вреда не будет, даже если смешать, например, минералку 20В/40 с синтетикой 5В/30 – лучше, конечно, из перестраховки, масла не смешивать, но и паниковать
при отсутствии другого выхода не стоит.
— нельзя смешивать только масла для 2-х тактных моторов с маслами для 4-х тактных моторов!
О присадках, которые существуют в большом разнообразии и могут доливаться в масло – стоит ли:
— по факту любое нормальное масло – и так высокотехнологичный продукт, в улучшениях особо не нуждающийся
. каких-то супер-пупер секретных формул, не внедренных в производство, не существует
. есть куча незаконченных проектов по новым веществам, внедрение которых в состав масла пока не состоялось
. если проекты заканчиваются – производители немедля включают наработанные идеи в состав идеи масла, можете не сомневаться
. в основном все присадки либо ничего не улучшают, т.к. и так имеются в масле, либо только вредят – если речь идет о бредовых идеях, например, о хлоринатах парафина –
присадках для трансмиссионных масел, от которых отказались еще в 50-х годах, но их почему-то до сих пор втюхивают всякие уроды – по факту от них только вред –
— коррозия мотора и начинки трансмиссии.
. политетрафторэтилен – он же тефлон – тема, что этот порошок покрывает поверхности пар трения и снижает износ – миф и не более, порошочек только забивает масляный
фильтр.
Взято с ГТ-ФОР.ру
читайте и просвещайтесь