Cтраница 4
При подборе жидкости большое значение имеет вязкость ее при рабочих температурах. Применение в системе жидкости низкой вязкости может привести не только к повышенному износу деталей, но и к течи ее и даже к прекращению работы системы. Зависимость вязкости жидкости от температуры в широком интервале ( например от 50 до - 50 С) имеет большое эксплуатационное значение. Чем меньше изменяется вязкость с изменением температуры, тем выше качество и лучше эксплуатационные свойства рабочей жидкости. Жидкости, имеющие крутую кривую температурной зависимости вязкости, затрудняют работу гидросистем в зимних условиях экс-плутации. Увеличение вязкости жидкости в системе выше допустимых значений, особенно при низких температурах, ухудшает прокачиваемость жидкости в магистралях, силовых и рабочих цилиндрах тормозных и амортизационных устройств; в системах охлаждения двигателей увеличивается время разогрева двигателя и масла, а также происходят местный перегрев и ухудшение теплообмена. [46]
При температурах, близких к температуре плавления вещества, его строение в жидком состоянии приближается по закономерности расположения молекул к строению кристалла твердого вещества. При высоких же температурах ( близких к температуре кипения) состояние жидкости приближается к газовому агрегатному состоянию. На этой концепции строения жидкостей основываются методы Андраде [27] и теория Эйринга [28] о зависимости вязкости жидкости от температуры. [47]
![]() |
Вид струи стереорегулярного каучука, вытекающего из капиллярной насадки при высоких напряжениях сдвига. [48] |
Возможность перемещения молекул в жидкостях определяется двумя факторами: наличием в них незанятого молекулами свободного объема ( см. стр. Эти перемещения могут происходить самопроизвольно под влиянием теплового движения ( самодиффузия) молекул. Направленное перемещение молекул при течении требует приложения силы, которая дополняет действие теплового движения. Впервые на зависимость вязкости жидкости от свободного объема указал Бачинский. [49]
Любая жидкость ( кроме жидкого гелия при температуре вблизи абсолютного нуля) имеет некоторую вязкость - она течет с ограниченной скоростью. Вязкость определяется тем, что молекулы в жидкости, перемещаясь, должны расталкивать соседей, должны иметь некоторую энергию активации. С увеличением температуры не только возрастает запас энергии у молекул, но и уменьшается высота активационно-го барьера. Подробное изучение зависимости вязкости жидкости от температуры показывает, что вязкое течение есть кооперативный процесс. [50]
Теоретический подход к вопросу вязкости жидкости на основе кинетической теории является несравненно более трудным, чем в случае газа. В литературе можно найти теоретические уравнения, позволяющие подсчитывать вязкость жидкости ( например Панченков [ 20 и 21 ]), но вид этих уравнений довольно сложный. Кроме того, они содержат параметры, численное значение которых неизвестно или трудно определимо. Поэтому практическое использование этих уравнений затруднено. Однако они позволяют судить о характере зависимости вязкости жидкости от температуры. Оказывается, что изменения вязкости в зависимости от абсолютной температуры с некоторой приближенностью определяются показательными уравнениями, что подтверждается также экспериментально. [51]
Вязкость нефти сильно зависит от температуры. Температура застывания ( ТЗ) нефтепродуктов определяется их составом и наличием добавок. Присутствие смолисто-асфальтовых веществ ( CAB) уменьшает ТЗ углеводородных жидкостей. Обычно ТЗ определяют условно как температуру прекращения течения. Применение вибрационной вискозиметрии дает возможность более подробного анализа зависимости вязкости жидкости от температуры. [52]