测量对剪切应力的内阻

动态粘度（也称为绝对粘度）量化了移动一层流体越过另一层所需的力。它是流体本身的固有属性，与密度无关。值越高意味着阻力越大。

公式：τ = μ × (du/dy)，其中 τ = 剪切应力，du/dy = 速度梯度

单位：Pa·s (SI)，泊 (P)，厘泊 (cP)。水 @ 20°C = 1.002 cP

动态粘度除以密度

运动粘度测量流体在重力作用下流动的速度。它同时考虑了内阻（动态粘度）和单位体积质量（密度）。当重力驱动的流动很重要时使用，例如排油或倒液体。

公式：ν = μ / ρ，其中 μ = 动态粘度，ρ = 密度

单位：m²/s (SI)，斯托克斯 (St)，厘斯托克斯 (cSt)。水 @ 20°C = 1.004 cSt

• μ (动态) = 1.002 cP = 0.001002 Pa·s
• ρ (密度) = 998.2 kg/m³
• ν (运动) = μ/ρ = 1.004 cSt = 1.004 mm²/s
• 比率：ν/μ ≈ 1.0 (水是参考)

• μ (动态) = 62 cP = 0.062 Pa·s
• ρ (密度) = 850 kg/m³
• ν (运动) = μ/ρ = 73 cSt = 73 mm²/s
• 注意：运动粘度比动态粘度高 18% (由于密度较低)

• μ (动态) = 1,412 cP = 1.412 Pa·s
• ρ (密度) = 1,261 kg/m³
• ν (运动) = μ/ρ = 1,120 cSt = 1,120 mm²/s
• 注意：非常粘稠—比水稠 1,400 倍

• μ (动态) = 0.0181 cP = 1.81×10⁻⁵ Pa·s
• ρ (密度) = 1.204 kg/m³
• ν (运动) = μ/ρ = 15.1 cSt = 15.1 mm²/s
• 注意：动态粘度低，运动粘度高 (气体密度低)

ASTM D88 标准，在北美广泛用于石油产品

ν(cSt) = 0.226 × SUS - 195/SUS (适用于 SUS > 32)

• 在特定温度下测量：100°F (37.8°C) 或 210°F (98.9°C)
• 常见范围：31-1000+ SUS
• 示例：SAE 30 机油 ≈ 300 SUS @ 100°F
• 赛波特-富罗尔 (SFS) 变体，用于非常粘稠的流体：孔口大 ×10 倍

英国 IP 70 标准，在英国和前英联邦国家普遍使用

ν(cSt) = 0.26 × RW1 - 179/RW1 (适用于 RW1 > 34)

• 在 70°F (21.1°C)、100°F 或 140°F 下测量
• 雷德伍德 No. 2 变体，用于更稠的流体
• 转换：RW1 ≈ SUS × 1.15 (近似值)
• 主要被 ISO 标准取代，但在旧规格中仍有引用

德国 DIN 51560 标准，在欧洲和石油工业中使用

ν(cSt) = 7.6 × °E - 6.0/°E (适用于 °E > 1.2)

• 在 20°C、50°C 或 100°C 下测量
• 水 @ 20°C 的 °E = 1.0 (根据定义)
• 常见范围：1.0-20°E
• 示例：柴油 ≈ 3-5°E @ 20°C

世界上运行时间最长的实验室实验（自1927年起）在昆士兰大学进行，展示了沥青（焦油）通过漏斗流动。它看起来是固态的，但实际上是一种粘度极高的液体—比水粘稠1000亿倍！94年里只滴下了9滴。

玄武岩熔岩（低粘度，10-100 Pa·s）形成温和的夏威夷式喷发，伴有流动的河流。流纹岩熔岩（高粘度，100,000+ Pa·s）形成爆炸性的圣海伦斯火山式喷发，因为气体无法逸出。粘度实际上塑造了火山山脉。

由于红细胞的存在，血液的粘度是水的3-4倍（37°C时为3-4 cP）。高血液粘度会增加中风/心脏病发作的风险。低剂量阿司匹林通过防止血小板聚集来降低粘度。血液粘度测试可以预测心血管疾病。

与流行的神话相反，老窗户的底部并不会因为流动而变厚。玻璃在室温下的粘度为10²⁰ Pa·s（是水的一万亿万亿倍）。要流动1毫米，需要的时间比宇宙的年龄还要长。它是一种真正的固体，而不是缓慢流动的液体。

SAE 10W-30的意思是：10W = 冬季粘度 @ 0°F（低温流动性），30 = 粘度 @ 212°F（工作温度保护）。'W'代表冬季（winter），而不是重量（weight）。多级油使用在寒冷时卷曲（低粘度）和在炎热时膨胀（保持粘度）的聚合物。

水黾利用表面张力，但也利用水的粘度。它们的腿部运动产生涡流，推动粘性阻力，从而将它们向前推进。在零粘度流体中（理论上），它们无法移动—它们会因为没有牵引力而打滑。

艾萨克·牛顿在《自然哲学的数学原理》中描述了粘度。引入了流体中“内摩擦”的概念。

让·泊肃叶研究毛细血管中的血流。推导出将流速与粘度联系起来的泊肃叶定律。

乔治·斯托克斯推导出粘性流动的方程。证明了动态粘度和运动粘度之间的关系。

奥斯本·雷诺兹引入了雷诺数。将粘度与流动状态（层流与湍流）联系起来。

赛波特粘度计在美国标准化。流出杯法成为石油工业的标准。

泊和斯托克斯被命名为CGS单位。1 P = 0.1 Pa·s，1 St = 1 cm²/s 成为标准。

沥青滴漏实验在昆士兰大学开始。仍在进行中—有史以来最长的实验室实验。

SI采用Pa·s和m²/s作为标准单位。厘泊（cP）和厘斯托克斯（cSt）仍然常用。

ASTM D445标准化了运动粘度测量。毛细管粘度计成为工业标准。

旋转粘度计使得测量非牛顿流体成为可能。对油漆、聚合物、食品很重要。

数字粘度计使测量自动化。温控水浴确保精度达到±0.01 cSt。

机油、液压油和轴承润滑剂的选择：

• SAE等级：10W-30 表示 10W @ 0°F，30 @ 212°F（运动粘度范围）
• ISO VG等级：VG 32、VG 46、VG 68（运动粘度 @ 40°C，单位cSt）
• 轴承选择：太稀 = 磨损，太稠 = 摩擦/发热
• 粘度指数（VI）：测量温度敏感性（越高越好）
• 多级油：添加剂在不同温度下保持粘度
• 液压系统：通常为 32-68 cSt @ 40°C 以获得最佳性能

燃料、原油和精炼粘度规格：

• 重质燃料油：以 cSt @ 50°C 测量（需要加热才能泵送）
• 柴油：2-4.5 cSt @ 40°C（EN 590 规格）
• 原油分类：轻质（<10 cSt）、中质、重质（>50 cSt）
• 管道流动：粘度决定泵送功率要求
• 船用燃料等级：IFO 180、IFO 380（cSt @ 50°C）
• 精炼过程：减粘裂化可减少重质组分

质量控制和过程优化：

• 蜂蜜分级：2,000-10,000 cP @ 20°C（取决于湿度）
• 糖浆稠度：枫糖浆 150-200 cP，玉米糖浆 2,000+ cP
• 乳制品：奶油粘度影响质地和口感
• 巧克力：10,000-20,000 cP @ 40°C（调温过程）
• 饮料碳酸化：粘度影响气泡形成
• 食用油：50-100 cP @ 20°C（烟点与粘度相关）

油漆、粘合剂、聚合物和过程控制：

• 油漆粘度：70-100 KU（克雷布斯单位）以确保应用一致性
• 喷涂：通常为 20-50 cP（太稠会堵塞，太稀会流淌）
• 粘合剂：500-50,000 cP，取决于应用方法
• 聚合物熔体：100-100,000 Pa·s（挤出/成型）
• 印刷油墨：柔版印刷为 50-150 cP，胶印为 1-5 P
• 质量控制：粘度指示批次一致性和保质期

动态粘度（Pa·s，泊）测量流体对剪切的内阻—其绝对的“稠度”。运动粘度（m²/s，斯托克斯）是动态粘度除以密度—它在重力作用下流动的速度。您需要密度才能在它们之间进行转换：ν = μ/ρ。可以这样想：蜂蜜具有很高的动态粘度（很稠），但汞虽然“稀”，也具有很高的运动粘度（因为它非常稠密）。

不可以，除非知道测量温度下流体的密度。对于接近20°C的水，1 cP ≈ 1 cSt（因为水的密度 ≈ 1 g/cm³）。但对于机油（密度 ≈ 0.9），90 cP = 100 cSt。我们的转换器会阻止跨类型转换以防止错误。使用此公式：cSt = cP /（密度，单位 g/cm³）。

SAE粘度等级指定了运动粘度的范围。“10W”表示它符合低温流动要求（W = winter，在0°F下测试）。“30”表示它符合高温粘度要求（在212°F下测试）。多级油（如10W-30）使用添加剂在不同温度下保持粘度，这与单级油（SAE 30）不同，后者在受热时会急剧变稀。

赛波特通用秒（SUS）测量60毫升流体通过校准孔流出的时间。经验公式为：cSt = 0.226×SUS - 195/SUS（对于SUS > 32）。例如，100 SUS ≈ 21 cSt。尽管是一种较老的方法，SUS仍用于石油规格中。现代实验室使用根据ASTM D445直接测量cSt的运动粘度计。

较高的温度给分子更多的动能，使它们能够更容易地相互滑过。对于液体，粘度通常每°C下降2-10%。20°C时的机油可能是200 cP，但在100°C时只有15 cP（下降了13倍！）。粘度指数（VI）测量这种温度敏感性：高VI的油（100+）能更好地保持粘度，低VI的油（<50）在受热时会急剧变稀。

大多数液压系统在40°C时25-50 cSt下工作最佳。太低（<10 cSt）会导致内部泄漏和磨损。太高（>100 cSt）会导致响应迟缓、高功耗和热量积聚。请检查您的泵制造商的规格—叶片泵倾向于25-35 cSt，活塞泵能耐受35-70 cSt。ISO VG 46（40°C时46 cSt）是最常见的通用液压油。

没有理论上的最大值，但实际测量在超过100万cP（1000 Pa·s）时变得困难。沥青/焦油可以达到1000亿Pa·s。一些聚合物熔体超过100万Pa·s。在极端粘度下，液体和固体之间的界限变得模糊—这些材料既表现出粘性流动（如液体），又表现出弹性恢复（如固体），这被称为粘弹性。

泊（Poise）是为了纪念让·莱昂纳尔·马里·泊肃叶（1840年代），他研究了毛细血管中的血流。斯托克斯（Stokes）是为了纪念乔治·加布里埃尔·斯托克斯（1850年代），他推导出了粘性流动的方程并证明了动态粘度和运动粘度之间的关系。雷恩（reyn）是以奥斯本·雷诺兹（1880年代）命名的，他因流体动力学中的雷诺数而闻名。