基于LAMMPS采用Poiseuille流动计算多体耗散粒子动力学（MDPD）中液体的粘度
#该in文件使用LAMMPS计算多体耗散粒子动力学（Multibody dissipative particle dynamics）中液体的粘度。通过产生两无限大平行平板中Poiseuille流动来计算粘度。
#通过修改in文件中的参数可直接进行模拟可得到用以发表论文的结果，如改变MDPD中的势能参数获得不同粗粒化程度下液体的粘度map信息。
#使用方法将下面代码拷贝粘贴入文本文件中，并将文本文件命名为ice_adhesion.in（包括扩展名）。
#此in文件不需要data文件，模拟盒子采用create_box和create_atoms命令生成
#计算完成后输出vel.profile，该文件中包含速度分布，对速度分布使用二次函数进行拟合，利用拟合得到的二次项系数计算得到粘度。考虑有滑移边界条件的理论速度分布为：
v x=?ρf
2η
y2+v s
其中ρ为液体密度，f为施加的加速度大小，η为粘度。由此粘度
η=ρf 2A
其中A为二次项拟合系数。本in文件中f=0.02；ρ=vel.profile文件中第三列中间部分数据除以0.01*36*8的平均值。
units lj
dimension 3
boundary p p p
neighbor 0.3 bin
neigh_modify every 1 delay 0 check yes
atom_style mdpd
region box block -18 18 -18 18 0 8 units box
create_box 3 box
#定义上壁面，并设置上壁面type为1
lattice fcc 12
region upwall block INF INF 15 INF INF INF units box
create_atoms 1 region upwall units box
group upwall region upwall
set group upwall type 1
#定义下壁面，并设置下壁面type为2
lattice fcc 12
region downwall block INF INF INF -15 INF INF units box
create_atoms 2 region downwall units box
group downwall region downwall
set group downwall type 2
#定义通道中的流体，并设置流体的type为3
lattice fcc 6
region fluid block INF INF -15 15 INF INF units box
create_atoms 3 region fluid units box
group fluid region fluid
set group fluid type 3
pair_style hybrid/overlay mdpd/rhosum mdpd 1.0 1.0 9872598 #设置温度pair_coeff 1 1 mdpd/rhosum 0.75
pair_coeff 1 1 mdpd -40 25 18.0 1.0 0.75
pair_coeff 1 2 mdpd/rhosum 0.75
pair_coeff 1 2 mdpd -40 25 18.0 1.0 0.75
pair_coeff 1 3 mdpd/rhosum 0.75
pair_coeff 1 3 mdpd -40 25 18.0 1.0 0.75
pair_coeff 2 2 mdpd/rhosum 0.75
pair_coeff 2 2 mdpd -40 25 18.0 1.0 0.75
pair_coeff 2 3 mdpd/rhosum 0.75
pair_coeff 2 3 mdpd -40 25 18.0 1.0 0.75
pair_coeff 3 3 mdpd/rhosum 0.75
pair_coeff 3 3 mdpd -40 25 18.0 1.0 0.75
#粒子的质量，不用改动
mass 1 1.0
mass 2 1.0
mass 3 1.0
#模拟设置不用改动
compute mythermo fluid temp
thermo 100
thermo_modify temp mythermo
thermo_modify flush yes
velocity fluid create 1.0 38497 loop local dist gaussian
fix mvv fluid mvv/dpd
dump mydump all atom 10000 https://www.doczj.com/doc/f317290018.html,mmpstrj
timestep 0.01
fix group fluid gravity 0.02 vector 1 0 0
run 500000
reset_timestep 0
compute cc1 fluid chunk/atom bin/1d y 0.0 0.01 units box
fix vel fluid ave/chunk 1 1000000 1000000 cc1 vx norm sample file vel.profile run 1000000
粘度的分类和定义: 1, 粘度可分为: 绝对粘度, 相对粘度(2类) 2, 绝对粘度可分为: 动力粘度, 运动粘度(2类) 3, 相对粘度可分为: 恩氏粘度, 赛氏粘度, 雷氏粘度(3类) 以下将分别对各粘度类型进行定义和区分: A,动力粘度: 采用国际上通用的Brookfield viscometer 布氏粘度计来进行测量; 表示符号: η 单位: cP/厘泊(即:毫帕斯卡.秒/mPa.s) 或Pa.s(毫帕斯卡.秒) 1 厘泊(1cP) = 1 毫帕斯卡.秒(1mPa.s) 100cP=1P(100厘泊=1泊) 1000mPa.s=1Pa.s(1000 毫帕斯卡.秒=1帕斯卡.秒) 1Pa.s=1N.s/m2=10P =1000cp=1Kcps B,运动粘度: 运动粘度是在工程计算中,物质的动力粘度与其密度之比; 表示符号: ? 单位: m2/s(平方米/秒) _动力粘度和运动粘度的换算公式: ?= η/ρ η_动力粘度, Pa.s ρ_密度, Kg/m3 ?_运动粘度,m2/s 运动粘度国家标准为GB/T256-88 相当于ASTM D445-96/IP71/75 --------------------------------------------------------------------------------- 右图为常见流体食品中的粘度和密度: “所以,我们常说的流体食品的粘度实际上是 指它的动力粘度指标,常用的单位是cP” 补充: 1, 成熟发酵酸奶的粘度为300cP (90-120°T) 2, 成品炼乳的粘度为400cP 3, 20℃正常牛乳的粘度为1.75cP 20℃正常牛乳的密度为1.030g/cm3 注意: 杀菌处理后牛乳的粘度的会略微上升; 对液体而言: 压强越大,温度越低,粘度越大; 压强越小,温度越高,粘度越小; 对气体而言: 压强对其影响不大,可忽略 温度越高,粘度越大; 温度越低,粘度越小; C, 恩氏粘度: 在石油工业中使用, 它不是上面介绍的粘度概念, 而是流体在恩格拉粘度计中直接测定的
单位换算公式大全 运动粘度换算 1斯（St）=10-4米2/秒（m2/s）=1厘米2/秒（cm2/s） 1英尺2/秒（ft2/s）=9.29030×10-2米2/秒（m2/s） 1厘斯（cSt）=10-6米2/秒（m2/s）=1毫米2/秒（mm2/s） 体积换算 1美吉耳（gi）=0.118升（1） 1美品脱（pt）=0.473升（1） 1美夸脱（qt）=0.946升（1） 1美加仑（gal）=3.785升（1） 1桶（bbl）=0.159立方米（m3）=42美加仑（gal） 1英亩·英尺＝1234立方米（m3） 1立方英寸（in3）=16.3871立方厘米（cm3） 1英加仑（gal）=4.546升（1） 10亿立方英尺（bcf）=2831.7万立方米（m3） 1万亿立方英尺（tcf）=283.17亿立方米（m3） 1百万立方英尺（MMcf）＝2.8317万立方米（m3） 1千立方英尺（mcf）=28.317立方米（m3） 1立方英尺（ft3）=0.0283立方米（m3）=28.317升（liter） 1立方米（m3）=1000升（liter）=35.315立方英尺（ft3）=6.29桶（bbl）压力换算 压力 1巴（bar）=105帕（Pa） 1达因/厘米2（dyn/cm2）=0.1帕（Pa）1托（Torr）=133.322帕（Pa） 1毫米汞柱（mmHg）=133.322帕（Pa）1毫米水柱（mmH2O）=9.80665帕（Pa） 1工程大气压=98.0665千帕（kPa）1千帕（kPa）=0.145磅力/英寸2（psi）=0.0102千克力/厘米2（kgf/cm2）=0.0098大气压（atm） 1磅力/英寸2（psi）=6.895千帕（kPa）=0.0703千克力/厘米2（kg/cm2）=0.0689巴（bar）
主要的流体力学事件有： ?1738年瑞士数学家：伯努利在名著《流体动力学》中提出了伯努利方程。 ?1755年欧拉在名著《流体运动的一般原理》中提出理想流体概念，并建立了理想流体基本方程和连续方程，从而提出了流体运动的解析方法，同时提出了速度势的概念。 ?1781年拉格朗日首先引进了流函数的概念。 ?1826年法国工程师纳维，1845年英国数学家、物理学家斯托克思提出了著名的N-S方程。 ?1876年雷诺发现了流体流动的两种流态：层流和紊流。 ?1858年亥姆霍兹指出了理想流体中旋涡的许多基本性质及旋涡运动理论，并于1887年提出了脱体绕流理论。 ?19世纪末，相似理论提出，实验和理论分析相结合。 ?1904年普朗特提出了边界层理论。 ?20世纪60年代以后，计算流体力学得到了迅速的发展。流体力学内涵不断地得到了充实与提高。 理想势流伯努利方程 （3-14） 或（3-15） 物理意义:在同一恒定不可压缩流体重力势流中，理想流体各点的总比能相等即在整个势流场中，伯努利常数C均相等。 （应用条件：“”所示） 符号说明 物理意义几何意义 单位重流体的位能（比位能）位置水头 单位重流体的压能（比压能）压强水头 单位重流体的动能（比动能）流速水头 单位重流体总势能（比势能）测压管水头 总比能总水头 二、沿流线的积分 1.只有重力作用的不可压缩恒定流，有
2.恒定流中流线与迹线重合： 沿流线（或元流）的能量方程： （3-16） 注意：积分常数C，在非粘性、不可压缩恒定流流动中，沿同一流线保持不变。一般不同流线各不相同（有旋流）。 （应用条件：“”所示，可以是有旋流） 流速势函数（势函数）观看录像>> ?存在条件：不可压缩无旋流，即或 必要条件存在全微分d? 直角坐标 （3-19） 式中：?——无旋运动的流速势函数，简称势函数。 ?势函数的拉普拉斯方程形式 对于不可压缩的平面流体流动中，将（3-19）式代入连续性微分方程（3-18），有： 或（3-20） 适用条件：不可压缩流体的有势流动。 点击这里练习一下 极坐标
【最新整理，下载后即可编辑】 工程流体力学公式总结 第二章 流体的主要物理性质 ? 流体的可压缩性计算、牛顿内摩擦定律的计算、粘度的三种表示方法。 1．密度 ρ = m /V 2．重度 γ = G /V 3．流体的密度和重度有以下的关系：γ = ρ g 或 ρ = γ/ g 4．密度的倒数称为比体积，以υ表示υ = 1/ ρ = V/m 5．流体的相对密度：d = γ流 /γ水 = ρ流 /ρ水 6．热膨胀性 7．压缩性. 体积压缩率κ 8．体积模量 9．流体层接触面上的内摩擦力 10．单位面积上的内摩擦力（切应力）（牛顿内摩擦定律） 11．.动力粘度μ： T V V ??=1αp V V ??-=1κV P V K ??- =κ1n A F d d υμ=dn d v μτ±=n v d /d τμ=
12．运动粘度ν ：ν = μ/ρ 13．恩氏粘度°E ：°E = t 1 / t 2 第三章 流体静力学 ? 重点：流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体的压强计算、流体静压力的计算（压力体）。 1．常见的质量力： 重力ΔW = Δmg 、 直线运动惯性力ΔFI = Δm ·a 离心惯性力ΔFR = Δm ·rω2 . 2．质量力为F 。：F = m ·am = m (f xi+f yj+f zk) am = F /m = f xi+f yj+f zk 为单位质量力，在数值上就等于加速度 实例：重力场中的流体只受到地球引力的作用，取z 轴铅垂向上，xoy 为水平面，则单位质量力在x 、y 、 z 轴上的分量为 fx = 0 , fy = 0 , fz = -mg /m = -g 式中负号表示重力加速度g 与坐标轴z 方向相反 3流体静压强不是矢量，而是标量，仅是坐标的连续函数。即： p = p (x ,y ,z )，由此得静压强的全微分为: 4．欧拉平衡微分方程式 z z p y y p x x p p d d d d ??????++=d d d d d d 0x p f x y z x y z x ??-=ρd d d d d d 0y p f x y z x y z y ??-=ρd d d d d d 0z p f x y z x y z z ??- =ρ
水的黏度表（0?40 C）
水的物理性质
F3 Viscosity decreases with p ressure (at temp eratures below 33 Water's p ressure-viscosity behavior [534] can be explained by the in creased p ressure (up to about 150 MPa) caus ing deformatio n, so reduci ng the stre ngth of the hydroge n-bon ded n etwork, which is also p artially res pon sible for the viscosity. This reduct ion in cohesivity more tha n compen sates for the reduced void volume. It is thus a direct con seque nee of the bala nee betwee n hydroge n bonding effects and the van der Waals dis persion forces [558] in water; hydroge n bonding p revaili ng at lower temp eratures and p ressures. At higher p ressures (and den sities), the bala nee betwee n hydroge n bonding effects and the van der Waals dis persi on forces is tipped in favor of the dis persion forces and the rema ining hydroge n bonds are stron ger due Viscous flow occurs by molecules movi ng through the voids that exist betwee n them. As the p ressure in creases, the volume decreases and the volume of these voids reduces, so no rmally in creas ing p ressure in creases the viscosity. |:| k -二 _ r 1 3ire S C 去 * . i i screr - 丁" \ . / . 一 '气：r J J: V .； r "舄 ■ 3 口二 K n PV ■ ■ L T 三 n 曲 ? ■ 5 M r 丐 町寸 -； J 百* " T N ； 【 I bl ■呻口 " 口寸津 a “ d c i 0 290 八 rao 800 i woo Pressure, MPa g 亠 C) Co? 4 — □ ] J %一 M J s 」气1 □ u 古 气 a 15 ?” ”〕 阳 "1 ■ \ ■ ID % ;: s' ￥ 口『 屮 n ◎ 9 r 奇 * =' f f- ::[ 丄 备 IT 记 |B - 3 D ■i 电- 'u O 丰759勺； 】I -一 11 L . P
运动粘度和动力粘度单位换算表 质流动时内摩擦力的量度叫粘度，对粘度的度量，国际标准单位是pa.s (帕.秒)；另外常用的度量单位有：poise (泊)， cps(厘泊) 有关换算如下： 1 pa.s=1000 mpa.s 1 pa.s=10 poise 1 poise=100 cps (centi Poise) 1 mpa.s=1 cps
运动粘度单位换算表 单位制 国际单位制(SI) 物理单位制(CGS) 工程单位制单位符号 m2/s mm2/s St cSt m2/h 换算系数 单位名称 国际单位 制(SI) 二次方米每秒 二次方毫米每秒 1 1×10-6 1×106 1 1×104 0.01 1×106 1 3600.00 3.60000×10-3 物理单位 制(CGS) 斯托克斯 厘斯托克斯 1×10-4 1×10-6 100 1 1 0.01 100 1 0.3600 3.6×10-3 工程单位 制 二次方米每小时 2.77778×10-4277.778 2.77778 277.778 1 英制绝对单位 制 二次方英寸每秒 二次方英尺每秒 二次方英寸每小时 二次方英尺每小时 6.4516×10-4 9.29030×10-2 1.79211×10-7 2.58064×10-5 645.160 9.2903×104 0.179211 25.8064 6.4516 929.030 1.79211×10-3 0.2580 645.160 9.2903×104 0.179211 25.8064 2.32257 334.451 6.45159×10-4 0.0929030 备注推行不采用不采用
工程流体力学公式总结 第二章流体得主要物理性质 ?流体得可压缩性计算、牛顿内摩擦定律得计算、粘度得三种表示方法。１.密度ρ= m／V 2.重度γ= G /V 3．流体得密度与重度有以下得关系:γ= ρg或ρ= γ/ g ４.密度得倒数称为比体积,以υ表示υ= １/ ρ= V/m 5.流体得相对密度:d = γ流/γ水= ρ流/ρ水 6．热膨胀性 ７.压缩性、体积压缩率κ 8．体积模量 ９.流体层接触面上得内摩擦力 10．单位面积上得内摩擦力(切应力)(牛顿内摩擦定律) 1１.、动力粘度μ： 12.运动粘度ν:ν=μ/ρ 1３．恩氏粘度°E:°E = t 1 /t 2 第三章流体静力学 ?重点：流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体得压强计算、流体静压力得计算（压力体)。 1.常见得质量力: 重力ΔW = Δmg、 直线运动惯性力ΔFI ＝Δm·ａ 离心惯性力ΔＦR ＝Δm·rω２、 ２.质量力为F。:F= ｍ·aｍ= m(ｆｘi+f yj＋ｆzk) am ＝F/m = f xi＋f yj＋fｚk为单位质量力,在数值上就等于加速度 实例:重力场中得流体只受到地球引力得作用，取z轴铅垂向上,xoy为水平面，则单位质量力在x、y、z轴上得分量为 fｘ= ０,ｆy＝0 , fz=-mg/ｍ= －ｇ式中负号表示重力加速度g与坐标轴z方向相反 ３流体静压强不就是矢量,而就是标量,仅就是坐标得连续函数。即:p=p(x,y,z),由此得静压强得全微分为： 4.欧拉平衡微分方程式 单位质量流体得力平衡方程为:
1、单位质量力：m F f B B = 2、流体的运动粘度：ρ μ=v （μ[动力]粘度，ρ密度） 3、压缩系数：dp d dp dV V ρρκ?=?-=11（κ的单位是N m 2）体积模量为压缩系数的倒数 4、体积膨胀系数：dT d dT dV V v ρρα?-=?=11（v α的单位是C K ?1,1） 5、牛顿内摩擦定律：为液体厚）为运动速度，以应力表示为y u dy du dy du A T (,μτμ== 6、静止液体某点压强：为该点到液面的距离）h gh p z z g p p ()(000ρρ+=-+= 7、静水总压力： )h (为受压面积，为受压面形心淹没深度为静水总压力，A p ghA A p p c ρ== 8、元流伯努利方程;'2221112w h g p z g u g p z ++=++ρρ('w h 为粘性流体元流单位重量流体由过流断面1-1运动至过流断面2-2的机械能损失，z 为某点的位置高度或位置水头，g p ρ为测压管高度或压强水头，g u ρ2是单位流体具有的动能，u gh g p p g u 22'=-=ρ，u gh C g p p g C u 22'=-=ρC 是修正系数，数值接近于1） 9、总流伯努利方程:w h g v g p z g v g p z +++=++222 221221111αραρ(α为修正系数通常取1） 10、文丘里流量计测管道流量：)21)(41()()(42 122211g d d d k h k g p z g p z k Q -=?=+-+=πμρρμ 11、沿程水头损失一般表达式：g v d l h f 22 λ=（l 为管长，d 为管径，v 为断面平均流速，g 为重力加速度，λ为沿程阻力系数）
一、 设计方案的确定 (一) 操作条件的确定 1．1吸收剂的选择 1．2装置流程的确定 1．3填料的类型与选择 1．4操作温度与压力的确定 45℃ 常压 （二）填料吸收塔的工艺尺寸的计算 2．1基础物性数据 ①液相物性数据 对于低浓度吸收过程，溶液的物性数据可近似取质量分数为30%MEA 的物性数据 7.熔 根据上式计算如下： 混合密度是：1013.865KG/M3 混合粘度0.001288 Pa ·s 暂取CO2在水中的扩散系数 表面张力б=72.6dyn/cm=940896kg/h 3 ②气相物性数据 混合气体的平均摩尔质量为 M vm = y i M i =0.133*44+0.0381*64+0.7162*14+0.00005*96+0.1125*18 =20.347 混合气体的平均密度ρvm = =??=301 314.805.333.101RT PMvm 101.6*20.347/（8.314*323）=0.769kg/m 3
混合气体粘度近似取空气粘度，手册28℃空气粘度为 μV =1.78×10-5Pa ·s=0.064kg/(m?h) 查手册得CO2在空气中的扩散系数为 D V =1.8×10-5m 2/s=0.065m 2 /h 由文献时CO 2在MEA 中的亨利常数： 在水中亨利系数E=2.6?105kPa 相平衡常数为m=1.25596 .101106.25 =?=P E 溶解度系数为H= )/(1013.218 106.22.997345kPa m kmol E M s ??=??=-ρ 2.2物料衡算 进塔气相摩尔比为Y1=0.133/（1-0.133）= 0.153403 出塔气相摩尔比为Y2= 0.153403×0.05=0.00767 进塔惰性气相流量为V=992.1mol/s=275.58kmol/h 该吸收过程为低浓度吸收，平衡关系为直线，最小液气比按下式计算，即 2121min /X m Y Y Y ）V L （ --= 对于纯溶剂吸收过程，进塔液组成为X2=0 2121min /X m Y Y Y ）V L （ --==（0.153403-0.00767）/（0.1534/1.78）=1.78 取操作液气比（？）为L/V=1.5L/V=1.5×1.78=2.67 L=2.67×275.58=735.7986kmol/h ∵V(Y1-Y2)=L(X1-X2) ∴X1=0.054581 ①塔径计算 采用Eckert 通用关联图计算泛点气速 气相质量流量为 W V =13.74kg/s=49464kg/h 液相质量流量计算 即W L =735.7986×（0.7*18+0.3*54）=21190.99968kg/h Eckert 通用关联图横坐标为 0.011799 查埃克特通用关联图得226.02.0=??L L V F F g u μρρ?φ（查表相差不多） 查表（散装填料泛点填料因子平均值）得1260-=m F φ Uf=3.964272m/s 取u=0.8u F =0.8×3.352=2.6816m/s
主要的流体力学事件有： 1738年瑞士数学家：伯努利在名著《流体动力学》中提出了伯努利方程。 1755年欧拉在名著《流体运动的一般原理》中提出理想流体概念，并建立了理想流体基本方程和连续方程，从而提出了流体运动的解析方法，同时提出了速度势的概念。 1781年拉格朗日首先引进了流函数的概念。 1826年法国工程师纳维，1845年英国数学家、物理学家斯托克思提出了著名的N-S方程。 1876年雷诺发现了流体流动的两种流态：层流和紊流。 1858年亥姆霍兹指出了理想流体中旋涡的许多基本性质及旋涡运动理论，并于1887年提出了脱体绕流理论。 19世纪末，相似理论提出，实验和理论分析相结合。 1904年普朗特提出了边界层理论。 20世纪60年代以后，计算流体力学得到了迅速的发展。流体力学内涵不断地得到了充实与提高。 理想势流伯努利方程 （3-14） 或（3-15） 物理意义:在同一恒定不可压缩流体重力势流中，理想流体各点的总比能相等即在整个势流场中，伯努利常数C 均相等。 （应用条件：“”所示） 符号说明 物理意义几何意义 单位重流体的位能（比位能）位置水头 单位重流体的压能（比压能）压强水头 单位重流体的动能（比动能）流速水头 单位重流体总势能（比势能）测压管水头
总比能总水头 二、沿流线的积分 1.只有重力作用的不可压缩恒定流，有 2.恒定流中流线与迹线重合： 沿流线（或元流）的能量方程： （3-16） 注意：积分常数C，在非粘性、不可压缩恒定流流动中，沿同一流线保持不变。一般不同流线各不相同（有旋流）。（应用条件：“”所示，可以是有旋流） 流速势函数（势函数）观看录像>> ?存在条件：不可压缩无旋流，即或 必要条件存在全微分d 直角坐标
水粘度系数的测定 ——车辆工程4班 刘天威 20110402406 1.实验目的 1）掌握用落球法测定水的粘度系数。 2）掌握游标卡尺，停表等实验仪器的使用；了解一种减小实验误差的方法；学习用标准算数误差表示实验结果。 2实验仪器 玻璃圆筒内的待测水，圆筒（有两条标线N1和N2），米尺，停表，游标卡尺，镊子，培养皿，小球（3颗）。 3实验原理 在稳定流动的液体中，因为各层流体的速度不同，因而在相邻的流体层之间会产生切向力，此切向力即为粘性力。实验指出，此粘性力f 正比于两流层间的接触面积S 和该处的速度梯度dv/dx ，即 f =n （dv/dx ）S 这就是牛顿粘性定律。式中，比例系数n 称为流体的粘度系数，它只与流体本身的性质和温度有关。 由于液体的粘性，物体在液体中运动时要受到液体的摩擦阻力，当小球在液体中下落时，若下落速度很小，球也很小，且液体在各方向上是无限宽广的，则由斯托克斯公式有 f =6πn r v 式中，v 是小球下落的速度，r 是小球的半径，n 是液体的粘度系数。 小球在液体中下落时，不仅受到流体的阻力，还有自身的重力和水的浮力，三力平衡时，小球等速下落。由三力平衡得 4/3 r v n 6g 3/4g r π03ππρρ+= 式中，0ρ是水的密度，可得 v 9/gr )-(220ρρ=n 因为液体放在容器中总不是无限广阔的，所以小球在无限广阔的液体中下落是不可能的。只考虑管壁的影响。由于小球作匀速运动，则v=L/t ，并以r=d/2，R=D/2,（d 是小球直径，D 是液注直径，L 是小球作匀速运动的距离）得 ） （ρρD /d 71.21L 18/t gd )-(20+=n 4实验装置
粘度单位换算表 中国耐材之窗网[耐火材料基本知识] 2012年6月12日 粘度测定有：动力粘度、运动粘度和条件粘度三种测定方法。 (1)动力粘度：ηt是二液体层相距1厘米，其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力，单位为克/厘米·秒。1克/ 厘米·秒=1泊一般：工业上动力粘度单位用泊来表示。 (2)运动粘度：在温度t℃时，运动粘度用符号γ表示，在国际单位制中，运动粘度单位为斯，即每秒平方米(m2/s)，实际测定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)。运动粘度广泛用于测定喷气燃料油、柴油、润滑油等液体石油产品深色石油产品、使用后的润滑油、原油等的粘度，运动粘度的测定采用逆流法 (3)条件粘度：指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度，各国通常用的条件粘度有以下三种： ①恩氏粘度又叫思格勒(Engler)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如：50℃、80℃、100℃)下，从恩氏粘度计流出200毫升试样所需的时间与蒸馏水在20℃流出相同体积所需要的时间(秒)之比。温度 tº时，恩氏粘度用符号Et表示，恩氏粘度的单位为条件度。 ②赛氏粘度，即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样，在规定温度(如100ºF、F210ºF或122ºF等)下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数，以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种。
③雷氏粘度即雷德乌德(Redwood)粘度。是一定量的试样，在规定温 度下，从雷氏度计流出50毫升所需的秒数，以“秒”为单位。雷氏粘 度又分为雷氏1号(Rt表示)和雷氏2号(用RAt表示)两种。 上述三种条件粘度测定法，在欧美各国常用，我国除采用恩氏粘度计测定深色润滑油及残渣油外，其余两种粘度计很少使用。三种条件粘度表示方法和单位各不相同，但它们之间的关系可通过图表进行换算。同时恩氏粘度与运动粘度也可换算，这样就方便灵活得多了。 粘度的测定有许多方法，如转桶法、落球法、阻尼振动法、杯式粘度计法、毛细管法等等。对于粘度较小的流体，如水、乙醇、四氯化碳等，常用毛细管粘度计测量；而对粘度较大流体，如蓖麻油、变压器油、机油、甘油等透明（或半透明）液体，常用落球法测定；对于粘度为0.1～100Pa?s范围的液体，也可用转筒法进行测定。 动力粘度单位换算 1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡.秒(1mPa.s) 100厘泊(100cP)=1泊(1P) 1000毫帕斯卡.秒(1000mPa.s)=1帕斯卡.秒(1Pa.s) 动力粘度与运动粘度的换算 η=ν. ρ 式中η－－- 试样动力粘度(mPa.s) ν－－- 试样运动粘度(mm2/s) ρ－－- 与测量运动粘度相同温度下试样的密度(g/cm3) 我
工程流体力学公式总结 第二章 流体的主要物理性质 流体的可压缩性计算、牛顿内摩擦定律的计算、粘度的三种表示方法。 1．密度 ρ = m /V 2．重度 γ = G /V 3．流体的密度和重度有以下的关系：γ = ρ g 或 ρ = γ/ g 4．密度的倒数称为比体积，以υ表示υ = 1/ ρ = V/m 5．流体的相对密度：d = γ流 /γ水 = ρ流 /ρ水 6．热膨胀性 7．压缩性. 体积压缩率κ 8．体积模量 9．流体层接触面上的内摩擦力 10．单位面积上的内摩擦力（切应力）（牛顿内摩擦定律） 11．.动力粘度μ： 12．运动粘度ν ：ν = μ/ρ 13．恩氏粘度°E ：°E = t 1 / t 2 第三章 流体静力学 重点：流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体的压强计算、流体静压力的计算（压力体）。 1．常见的质量力： 重力ΔW = Δmg 、 直线运动惯性力ΔFI = Δm·a 离心惯性力ΔFR = Δm·r ω2 . T V V ??=1αp V V ??-=1κV P V K ??-=κ1n A F d d υμ=dn d v μτ±=n v d /d τμ=
2．质量力为F 。：F = m ·am = m (f xi+f yj+f zk) am = F /m = f xi+f yj+f zk 为单位质量力，在数值上就等于加速度 实例：重力场中的流体只受到地球引力的作用，取z 轴铅垂向上，xoy 为水平面，则单位质量力在x 、y 、 z 轴上的分量为 fx = 0 , fy = 0 , fz = -mg /m = -g 式中负号表示重力加速度g 与坐标轴z 方向相反 3流体静压强不是矢量，而是标量，仅是坐标的连续函数。即：p = p (x ,y ,z )，由此得静压强的全微分为: 4．欧拉平衡微分方程式 单位质量流体的力平衡方程为： 5．压强差公式（欧拉平衡微分方程式综合形式） 6．质量力的势函数 7．重力场中平衡流体的质量力势函数 z z p y y p x x p p d d d d ??????++=d d d d d d 0x p f x y z x y z x ??-=ρd d d d d d 0y p f x y z x y z y ??-=ρd d d d d d 0z p f x y z x y z z ??-=ρ0 1=??-x p f x ρ10y p f y ??-=ρ01=??-z p f z ρz z p y y p x x p z f y f x f z y x d d d )d d d (??+??+??=++ρ) d d d (d z f y f x f p z y x ++=ρd (d d d )x y z p f x f y f z dU ρ=++=ρd d d d x y z U U U U x y z =f dx f dy f dz x y z gdz ??????=++++=-
相关参数计算方法及选用 1 粘度 1.1粘度单位 粘度分为动力粘度和运动粘度，习惯将动力粘度称为粘度。 （2） 动力粘度单位及与GGS 制粘度单位的关系 动力粘度单位为s Pa ?，与GGS 制单位泊（P ）之间关系为 ： 1P =24510/101m S N --??=0.1S N ?/m 2=0.1s Pa ? 即 1s Pa ?=10P 1s Pa ?=1000m s Pa ? 1m s Pa ?=1cp (厘泊) （2） 运动粘度单位及与动力粘度单位间关系 运动粘度单位为 s m 2 运动粘度与动力粘度间关系为 ρ η = v （1-1） 式中：v —某液体的运动粘度 ； η—某液体的动力粘度 ； ρ—某液体的密度 ； 单位换算：[][]s m m s k s m m k m k s p v g g g a //22 233=????=?= = ρ η 在GGS 制单位中运动粘度单位()stokes s t s m s cm s t /10/11242-== 1.2 液体粘度 （1） 已知某种液体2个温度下的粘度1u 和2u ，求第3个温度下的粘度μ ： T B Ae /=μ 式中：μ—动力粘度；
T —热力学温度，K ； A 、B —常数 已知两个温度下的粘度，先求B A ,值 ()122121/ln T T T T B -= μμ (1-3) () 11 /exp T B A μ= (1-4) 应用式（1-1）可求第三个温度下的粘度。 （2）液体混合物粘度① 1) 公式： [] ∑=i i m x u μln exp （1-5） 式中 m μ—液体混合物粘度 ，s mPa ? ； i μ—液体混合物i 组分粘度 ，s mPa ? ； i x —液体混合物i 组分摩尔分数 ； 讨论：公式（1-5）用于原油、水混合粘度计算时，粘度偏小，是否适应于油水混合有待进一步验证。 2) 另一个油水混合液粘度计算式② 对油连续相（%64 常用粘度及单位换算 Prepared on 24 November 2020 常用粘度及单位换算 液体在外力作用流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。流体在流动时，相邻流体层间存在着相对运动时该两流体层间产生的摩擦阻力，称为粘滞力。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。 粘度是用来衡量粘滞力大小的一个物性数据。粘度是流体的一种属性，不同流体的粘度数值不同。其大小由物质种类、温度、浓度等因素决定。 对液体而言，压强越大，温度越低，粘度越大；压强越小，温度越高，粘度越小。对气体而言，压强影响不大；温度越高，粘度越大，温度越低，粘度越小。同种流体的粘度显着地与温度有关，而与压强几乎无关。 粘度一般是动力粘度的简称，其单位是Pas或mPas。粘度的度量方法分为绝对粘度和相对粘度两大类。绝对粘度分为动力粘度和运动粘度两种；相对粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。此外，在高分子材料中还有比浓粘度，增比粘度，特性粘度，对数比浓粘度等等。 一、动力粘度 度量流体粘性大小的物理量。又称粘性系数、绝对粘度，记为μ。单位是帕斯卡.秒(Pas)。在流体中取两面积各为1m2、相距1m、 相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。定义公式如下： L=μv0/h v0—平板在其自身的平面内作平行于某一固定平壁运动时的速度； h—平板至固定平壁的距离。但此距离应足够小，使平板与固定平壁间的流体的流动是层流； L—平板运动过程中作用在平板单位面积上的流体摩擦力。 ASTM D445标准中规定用运动粘度来计算动力粘度，我国国家标准GB/T506-82为润滑油低温动力粘度测定法。该法使用于测定润滑油和深色石油产品的低温（0～-60℃）动力粘度。在严格控制温度和不同压力条件下，测定一定体积的试样在已标定常数的毛细管粘度计内流过所需的时间（秒）。由试样在毛细管流过的时间与毛细管标定常数和平均压力的乘积，计算动力粘度，单位为。该方法重复测定两个结果的差数不应超过其算术平均值的±5%。 单位换算：=m2=10P（泊）=103cP＝1KcP 动力粘度的特征 对于牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比为常数，称为牛顿粘度；对于非牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比随剪切应力而变化，所得的粘度称在相应剪切应力下的“表观粘度”。高分子属于后一种情况。 粘度与温度、压力的关系： μ=μ。(t。/t).k 运动粘度与动力粘度单位换算表 质流动时内摩擦力的量度叫粘度,对粘度的度量,国际标准单位就是pa、s (帕、秒);另外常用的度量单位有:poise (泊), cps(厘泊) 有关换算如下: 1 pa、s=1000 mpa、s 1 pa、s=10 poise 1 poise=100 cps (centi Poise) 1 mpa、s=1 cps 运动粘度单位换算表 单位制 国际单位制(SI) 物理单位制(CGS) 工程单位制单位符号 m2/s mm2/s St cSt m2/h 换算系数 单位名称 国际单位 制(SI) 二次方米每秒 二次方毫米每秒 1 1×10-6 1×106 1 1×104 0、01 1×106 1 3600、00 3、60000×10-3 物理单位 制(CGS) 斯托克斯 厘斯托克斯 1×10-4 1×10-6 100 1 1 0、01 100 1 0、3600 3、6×10-3 工程单位 制二次方米每小时 2、 77778×10-4 277、778 2、77778 277、778 1 英制绝对单位 制 二次方英寸每秒 二次方英尺每秒 二次方英寸每小时 二次方英尺每小时 6、4516×10-4 9、 29030×10-2 1、79211×10-7 2、 58064×10-5 645、160 9、 2903×104 0、179211 25、8064 6、4516 929、030 1、 79211×10-3 0、2580 645、160 9、2903×104 0、179211 25、8064 2、32257 334、451 6、45159×10-4 0、0929030 备注推行不采用不采用 单位制 英制绝对单位制 单位符号 in2/s ft2/s in2/h ft2/h 换算系数 单位名称 国际单位 制 (SI) 二次方米每 秒 二次方毫米 每秒 1、55000×103 1、55000×10-3 10、7639 1、07639×10-5 5、58001×106 5、58001 3、8750×104 0、038750 物理单位 制(CGS) 斯托克斯 厘斯托克斯 0、155000 1、550×10-3 1、07639×10-3 1、07639×10-5 558、001 5、58001 3、87501 0、0387501 工程单位 制二次方米每 小时 0、430557 2、98998×10-31、55001×10310、7639 英制二次方英寸 1 6、94445×10-33、60000×10325、0000 动力粘度 动力粘度 动力粘度（英文：Dynamic viscosity）：面积各为1㎡并相距1m的两平板，以 1m/s的速度作相对运动时，因之间存在的流体互相作用所产生的内摩擦力。单位：N·s/㎡(牛顿秒每米方）既Pa·S(帕·秒) 表征液体粘性的内摩擦系数，用μ表示。 常见液体的粘度随温度升高而减小，常见气体的粘度随温度升高而增大。 如何计算 度量流体粘性大小的物理量。又称粘性系数、动力粘度，比例系数，粘性阻尼系数，记为μ。牛顿粘性定律指出，在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力（或粘性摩擦应力）为式中dv/dy为垂直流动方向的法向速度梯度。粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。速度梯度也表示流体运动中的角变形率，故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。按国际单位制，粘度的单位为帕·秒。有时也用泊或厘泊(1泊=10^(-1)帕·秒，1厘泊= 10^(-2)泊）。粘度是流体的一种属性，不同流体的粘度数值不同。同种流体的粘度显著地与温度有关，而与压强几乎无关。气体的粘度随温度升高而增大，液体则减小。在温度T<2000开时，气体粘度可用萨特兰公式计算：μ/μ0=（T/T0）3/2（T0+B）/（T+B），式中T0、μ0为参考温度及相应粘度，B为与气体种类有关的常数，空气的B=110.4开；或用幂次公式：μ/μ0=（T/T0）n，指数n随气体种类和温度而变，对于空气，在90开<T<300开范围可取为8/ρ。水的粘度可按下式计算：μ=0.01779/（1+0.03368t+0.0002210t^(2)），式中t为摄氏温度。粘度也可通过实验求得，如用粘度计测量。在流体力学的许多公式中，粘度常与密度ρ以μ/ρ的组合形式出现，故定义v=μ/ρ，由于v的单位米2/秒中只有运动学单位，故称运动粘度。 粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内摩擦力的量度。 运动粘度表示液体在重力作用下流动时内摩擦力的量度，其值为相同温度下的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以㎡/s（米平方每秒）表示。习惯用厘斯（cSt）为单位。1厘斯=10^(-6)米^(2)/秒=1毫米^(2)/秒。 粘度 动态粘度 绝对粘度 粘度系数 流体内部抵抗流动的阻力，用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示。单位为泊 1、如何用潜水泵的管径来计算水的流量 Q=4.44F*((p2- p1)/ P 0.5 流量Q,流通面积F，前后压力差p2-p1，密度p, 0.5是表示0.5次方。以上全部为国际单位制。适用介质为液体，如气体需乘以一系数。 由Q = F*v可算出与管径关系。 以上为稳定流动公式。 2、请问流水的流量与管径的压力的计算公式是什么？ 管道的内直径205mm,高度120m,管道长度是1800m,请问每小时的流量是多少？管道的压力是多少，管道需要采用多厚无缝钢管？ 问题补充： 从高度为120米的地方用一根管道内直径为205mm管道长度是1800米放水下来，请问每个小时能流多少方水？管道的出口压力是多少？在管道出口封闭的情况下管道里装满水，管道底压力有多大 Q=[H/ ( SL )]人(1/2) 式中管道比阻S=10.3* 门人2/9人5.33)=10.3*0.012人2/(0.205人5.33)=6.911 把H=120米，L=1800米及S=6.911代入流量公式得 Q=[120/ ( 6.911*1800 ) ]A(1/2) = 0.0982 立方米/秒= 353.5 立方米/时 在管道出口封闭的情况下管道里装满水，管道出口挡板的压力可按静水压力计算： 管道出口挡板中心的静水压强P=pgH=1000*9.8*180=1764000 帕 管道出口挡板的静水总压力为 F : F=P* (3.14dA2 /4 ) =1764000* (3.14*0.205八2 /4 ) =58193.7 牛顿 3、管径与流量的计算公式 请问2寸管径的水管，在0.2MPA压力的情况下每小时的流量是多少？这个公式是如何计算出来的？ 流体在水平圆管中作层流运动时，其体积流量Q与管子两端的压强差Ap管的半径r,长 度L,以及流体的粘滞系数n有以下关系： Q=nX「人4 XA p/(8 n L) 4、面积，流量，速度，压力之间的关系和换算方法、 对于理想流体，管道中速度与压强关系：P + p V2/2 =常数，V2表示速度的平方。 流量二速度X面积,用符号表示Q =VS 5、管径、压力与流量的计算方法 流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L/s或 水的粘度计算表 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 水的黏度表(0～40℃) 水的物理性质 360 109 370 264 F3 Viscosity decreases with pressure (at temperatures below 33°C) Viscous flow occurs by molecules moving through the voids that exist between them. As the pressure increases, the volume decreases and the volume of these voids reduces, so normally increasing pressure increases the viscosity. Water's pressure-viscosity behavior [] can be explained by the increased pressure (up to about 150 MPa) causing deformation, so reducing the strength of the hydrogen-bonded network, which is also partially responsible for the viscosity. This reduction in cohesivity more than compensates for the reduced void volume. It is thus a direct consequence of the between hydrogen bonding effects and the van der Waals dispersion forces [] in water; hydrogen bonding prevailing at lower常用粘度及单位换算
运动粘度和动力粘度单位换算表
动力粘度
水的流量与管径的压力的计算公式
水的粘度计算表
相关主题
文本预览