Вязкость
Вязкость - это свойство жидкостей (газов) оказывать сопротивление при перемещении одной части жидкости относительно другой. Сопротивление сдвигу пропорционально градиенту скорости в направлении нормали к потоку жидкости, что выражается уравнением Ньютона:
, (9.1)
где F - внешняя тангенциальная сила; h - коэффициент трения или вязкости; 
- изменение скорости слоев жидкости, удаленных на расстояние (
); S - площадь слоев жидкости, между которыми происходит сдвиг.
Различают динамическую, кинематическую и условную вязкость. Единицы динамической вязкости h - паскали на секунду (Па×с), а также пуазы (Пз).
Величина, обратная динамической вязкости, называется текучестью.
Кинематическая вязкость n представляет собой отношение динамической вязкости к плотности жидкости при температуре определения. Единица кинематической вязкости - стокс, также мм2/с и м2/мин.
. (9.2)
Условная вязкость (ВУ) - величина, распространенная в нефтепереработке, определяется по ГОСТ 6258-85 сравнением времени вытекания из стандартного прибора 200 мл воды при 20°С и такого же количества нефтепродукта при заданной температуре. Измеряется эта величина в градусах ВУ. Условная вязкость выражается также в секундах Сейболта и секундах Рэдвуда (измеряется на вискозиметрах Сейболта и Рэдвуда).
Для жидкостей, подчиняющихся уравнению Ньютона («ньютоновые жидкости»), вязкость не зависит от скорости перемещения жидкости при турбулентном режиме потока. Между количеством жидкости, протекающей в единицу времени через капилляр, и давлением существует прямая зависимость. Такое явление не наблюдается в коллоидных и дисперсных системах. Работа внешней силы в этом случае затрачивается не только на преодоление трения между слоями жидкости, но и на разрушение связи между структурными частицами. Вязкость для таких систем получила название структурной.
Нефтепродукты в широком интервале температур проявляют себя как ньютоновские жидкости. Лишь при очень низких температурах наблюдаются отклонения.
1. Номограмма Семенидо для определения вязкости нефтепродуктов
в зависимости от температуры
Вязкость нефтепродуктов, как и любой другой жидкости, падает с повышением температуры и возрастает при очень высоких давлениях сотни и тысячи атмосфер. Зависимость вязкости от температуры находится в хорошем соответствии с уравнением Вальтера:
. (9.3)
Дважды логарифмируя это уравнение для вязкости при двух температурах, получаем
. (9.4)
По данному уравнению была построена номограмма Семенидо, приведенная на рис. 1 и 2.
Для пользования этой номограммой необходимо знать значение вязкости при двух различных температурах. Для этого наносим точки А и В на поле номограммы (по известным значениям вязкости и температуры), через точки А и В строим прямую, дающую зависимость вязкости от температуры для данной фракции. На оси абсцисс находим точку, соответствующую нужной температуре, из которой восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с прямой АВ. Получаем точку С и из этой точки проводим горизонталь до пересечения со шкалой вязкости.
Номограмма Молина–Гурвича для определения вязкости смеси нефтепродуктов
На рис. 3 представлена номограмма Молина-Гурвича, составленная на основании экспериментально найденных вязкостей смеси масел А и В, из которых А обладает вязкостью ВУ20 = 1,5, а В - вязкостью
ВУ20 = 60. Оба масла были смешаны в разных соотношениях от 0 до 100 об.% и экспериментально установлена вязкость смесей. На номограмме нанесены значения вязкости в условных единицах и в сантистоксах; примеры использования данной номограммой приведены на ней же. С помощью данной номограммы можно определить вязкость смеси двух различных масел (при известном их соотношении), а также найти объемное соотношение масел А и В для приготовления смеси с заданной вязкостью.