润滑油的粘度

润滑油的粘度第1页，共24页，2023年，2月20日，星期六润滑油的粘度定义：液体的粘度表示液体阻止运动的能力粘度：就是液体的内摩擦。是润滑油受到外力作用而发生相对移动时，油分子之间产生的内摩擦阻力，其阻力的大小称为粘度第2页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度的度量方法：分为绝对粘度和相对粘度两大类绝对粘度分为动力粘度、运动粘度两种条件粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法第3页，共24页，2023年，2月20日，星期六１

流体粘度的主要分类①动力粘度η

牛顿最先提出粘性流体的流动模型，他认为流体的流动是许多极薄的流体层之间的相对滑动。最上一层液体流速最大为U，最下层粘着在容器底部的液体流速为零。液体流速从下到上逐步增大，相邻两层有一微小的速度差du，液层速度梯度为du/dy，相邻两层剪应力为τ。

τ＝ηdu/dy。

动力粘度为比例常数η。第4页，共24页，2023年，2月20日，星期六动力粘度是使相距单位距离的单位面积液层，产生单位流速所需之力。在CGS制中，如果使相距1厘米，面积为1平方厘米的液层产生每秒1厘米的相对运动所需的力为1达因，那么动力粘度为1泊。第5页，共24页，2023年，2月20日，星期六(3)毛细管式粘度计

毛细管式粘度计是以一定容积的液体，依靠压力差或者自身的质量，流过一根标准毛细管所需的时间来测定液体的粘度。如图所示，已知毛细管式粘度计的常数c,在某温度下测量一定流量的液体流出毛细管的时间t(即图中A、B间椭球所含的流体的液面从A降至B所需的时间)，就可求出该液体此时的运动粘度为：ν=ct；若测得该液体的密度ρ，其动力粘度则为：η=ρν第6页，共24页，2023年，2月20日，星期六牛顿定律的：F=Pr表面层流速流体体积代入第7页，共24页，2023年，2月20日，星期六②运动粘度ν将同一温度下流体的动力粘度和该液体的密度之比定义为运动粘度ν。式中ρ为流体密度，单位g/cm3；ν为运动粘度，单位m2/s，工程上常用厘斯(cSt)作为单位，1cSt=10^-6m2/s。第8页，共24页，2023年，2月20日，星期六条件粘度条件粘度是在人为规定的条件下测出的粘度。条件粘度有恩氏粘度、赛氏粘度和雷氏粘度等几种表示方法。第9页，共24页，2023年，2月20日，星期六2影响粘度的分子性能分子间的吸引力分子运动第10页，共24页，2023年，2月20日，星期六润滑油粘度影响因素温度与压力第11页，共24页，2023年，2月20日，星期六温度对粘度的影响当液体受剪切外力的作用变形时，液体分子间的内聚力对变形产生某种方式的抵抗，并且在液体层与层间存在分子动量交换。液体分子的粘性主要来源于分子间内聚力。温度升高时，液体分子间距离增大。内聚力随之下降而使粘度下降。第12页，共24页，2023年，2月20日，星期六温度对粘度的影响对于液体粘度与温度之间的关系，曾建立过许多经验方程式，但最准确的石油产品粘度--温度关系式是瓦尔塞（Walther）方程第13页，共24页，2023年，2月20日，星期六温度对粘度的影响瓦尔塞方程式：loglog(ν+a)=b-clogT此式中：ν为运动粘度a、b与c均为与油品有关的常数其中a=0.6，而b与c可由具体油品的两个不同温度下的粘度带入方程求出。第14页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘温特性粘温特性：润滑油的粘度随着温度的升高而变小的特质。粘温特性是润滑油的重要性质，特别是在对宽温度范围使用的润滑油，如内燃机润滑油来说，尤为重要。粘温特性是评价润滑油性质好坏的主要标志之一。为了衡量润滑油粘温特性的好坏，给出了粘度比与粘度指数。第15页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度比同一润滑油，低温粘度与高温粘度的比值叫做粘度比。用ν50/ν100或ν20/ν50表示。

粘度比小，粘温特性好；粘度比大，粘温特性差。第16页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度指数

粘度指数是某一润滑油粘度随温度变化程度与标准油粘度随温度变化程度进行比较所得的相对数值。而粘度指数是人为地选择两种标准油与之比较而得出的质量指标。第17页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度指数首先选择一种粘温特性好的烷基原油由它制取的润滑油粘度指数VI定为100，并求出其37.8摄氏度时的赛式粘度H与98.9摄氏度时的赛式粘度H'之间关系的经验方程式：第18页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度指数再选择一种粘温特性差的环烷基原油，由它制取的润滑油粘度指数VI定为0，求出其37.8摄氏度时的赛式粘度L与98.9摄氏度时的赛式粘度L'之间关系的经验方程式：第19页，共24页，2023年，2月20日，星期六求某一润滑油的粘度指数时，先测出其37.8摄氏度和98.9摄氏度的粘度U及U'，然后令98.9摄氏度时的标准油的粘度H'和L'宇U'的值相等，根据上面两经验方程计算出H和L之值，最后按下面公式计算出润滑油粘度指数：粘度指数第20页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度指数对于粘度指数超过100的，采用下列方程进行计算：第21页，共24页，2023年，2月20日，星期六粘度指数式中的H、U、U'等符号的意义同前，但注意的是上式采用的粘度是运动粘度第22页，共24页，2023年，2月20日，星期六压力对粘度的影响

当液体所受的压力增大时，液体分子间的距离就缩小，分子间的吸引力增大，液体的粘度也变大。压力与粘度经验方程：

α为粘压系数第23页，共24页，2023年，2月20日，星期六压力对粘度的影响对于矿物