機油粘度計算方法

1. 粘度計算公式

τ= ηdv/dx =ηD（牛頓公式） 其中η與材料性質有關。

運動黏度即流體的動力粘度與同溫度下該流體密度ρ之比。單位為(m^2)/s。用小寫字母v表示。註：曾經沿用過的單位為St（斯）St（斯）和(m^2)/s的進率關系為：1(m^2)/s=10^4St=10^6cSt。（其中「cSt」讀作「厘斯」）將流動著的液體看作許多相互平行移動的液層， 各層速度不同，形成速度梯度(dv/dx)，這是流動的基本特徵。

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粘度測定

有動力粘度、運動粘度和條件粘度三種測定方法。

(1)動力粘度：ηt是二液體層相距1厘米，其面積各為1(平方厘米)相對移動速度為1厘米/秒時所產生的阻力，單位為克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般：工業上動力粘度單位用泊來表示。

(2)運動粘度：在溫度t℃時，運動粘度用符號γ表示，在國際單位制中，運動粘度單位為斯，即每秒平方米(m2/s)，實際測定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的單位為每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。

運動粘度廣泛用於測定噴氣燃料油、柴油、潤滑油等液體石油產品深色石油產品、使用後的潤滑油、原油等的粘度，運動粘度的測定採用逆流法。

(3)條件粘度：指採用不同的特定粘度計所測得的以條件單位表示的粘度。

2. 黏度的計算公式

黏度是測量流體內在摩擦力的所獲得的數值。當某一層流體的移動會受到另一層流體移動的影響時，此摩擦力顯得極為重要。摩擦力愈大，我們就必須施予更大的力量以造成流體的移動，此力量即稱為 」剪切（shear）」。剪切發生的條件為當流體發生物理性地移動或分散，如傾倒、散布、噴霧、混合等等。高黏度的流體比低黏度的材料需要更大的力量才能造成流體的流動。

牛頓以圖4-1的模式來定義流體的黏度。兩不同平面但平行的流體，擁有相同的面積」A」，相隔距離」dx」，且以不同流速」V1」和」V2」往相同方向流動，牛頓假設保持此不同流速的力量正比於流體的相對速度或速度梯度，即：
F/A ＝ ηdv/dx
其中η與材料性質有關，我們稱為」黏度」。
速度梯度，dv/dx，為測量中間層的相對速度，其描述出液體所受到的剪切，我們將它稱為」剪速（shear rate）」，以S表示；其單位為時間倒數（sec-1）。
F/A項代表了單位面積下，剪切所造成的合力，稱為」剪力（shear stress）」，以F代表；其單位為」達因每平方公分（dyne/cm2）」。
使用這些符號，黏度計可以下列數學式定義：
η＝黏度＝F/S＝剪力/剪速
黏度的基本單位為 」poise」。我們定義一材料在剪力為1達因每平方公分、剪速為1 sec-1下的黏度為100 poise。測量黏度時，你可能會遭遇到黏度的單位為 「Pa˙s」 或 「mPa˙s」 的情況，此為國際標准系統，且有時較被公制命名所接受。1 Pa˙s等於10 poise；1 mPa˙s等於1 cp。
牛頓假設所有的材料在固定溫度下，黏度與剪速是沒有相關的，亦即兩倍的力量可以幫助流體移動兩倍的速度。
就我們所知，牛頓的假設只有部分是正確的。
牛頓流體
牛頓稱具有此形式流動行為的所有流體，皆稱為」牛頓（Newtonian）」，然而這只是你可能遭遇到的流體中的其中一種而已。牛頓流體的特性可參考圖4-2；圖A顯示剪力（F）和剪速（S）之間為線性關系；圖B顯示在不同剪速下，黏度皆保持一定。典型的牛頓流體為水與稀薄的機油。

上述代表的意義即為在固定溫度下，不論你所使用的黏度計型號、轉子、轉速為何，牛頓流體的黏度皆保持一定。標准Brookfield黏度值為以Brookfield儀器在某一剪速范圍內所測之值，這就是為什麼牛頓流體可以在所有我們的黏度計型號下操作。牛頓流體明顯地為最容易測量的流體－只要拿出你的黏度計並操作它即可。不幸的是，更常見且更復雜的流體－非牛頓流體，我們將在下一節中介紹。
非牛頓流體概略的定義為F/S的關系不為常數，亦即當施予不同的剪速，剪力並不隨著相同比例變化（或甚至同一方向）。這些流體的黏度會受到不同剪速的影響，同時，不同型號黏度計的設定參數、轉子、轉速都會影響到非牛頓流體的黏度值。此測量的黏度值稱為流體的」表觀黏度（apparent viscosity）」，其值為正確的只有當實驗的參數值被正確的設定且精準的測得。
非牛頓流體流動可以想像成流體為不同形狀和大小的分子所組成，當它們流經彼此，亦即流動發生時，需要多少力量才能移動它們將取決於它們的大小、形狀及黏著性。在不同的剪速下，排列的方式將會不同，而且需要更多或更少的合力才能保持運動。
辨別不同非牛頓流體的行為，可由剪速的差異得到流體黏度的變化，常見非牛頓流體的形式包括：

擬塑性的（pseudoplastic）：此形式流體的特性為當剪速增加時，會伴隨著流速的減少，其可能為最常見的非牛頓流體。擬塑性流體包括油漆、乳液和各種不同形式的流體。此類流體的行為有時候可稱為」shear thinning」。

膨脹性的（diltant）：膨脹性的流體其特性為流速隨著剪速的增加而增加。雖然膨脹性流體不如擬塑性流體常見，然而膨脹性流體常可由存在有不會聚集固體的流體中看到，如泥漿、糖果合成物、玉米澱粉類與水的混合物以及沙/水混合物。此類流體的行為也可稱為」shear thickening」。

塑性的（plastic）：此類流體的行為就如同固體處在靜電的環境中。在流體流動前，我們就必須先施予流體某一力量，此力量稱為「屈服力（yield value）」。此類流體典型的例子為蕃茄醬，其產值造成蕃茄醬無法直接從罐子中倒出，除非我們先搖動或敲擊。當產值超過上限值時，流體開始流動。塑性流體包含有牛頓流體、擬塑性流體、膨脹性流體的特性。

到目前為止我們只有討論非牛頓流體剪速的效應，當我們同時考慮時間效應時，有會有什麼問題發生?此問題使得我們必須討論其它兩類非牛頓流體：」搖變性的（thixotropic）」 和 「流變性的（rheopectic