Page 10 - 6448
P. 10
2.2 Теоретичні положення
Однією з найбільш характерних та важливих ознак
нафти є здатність змінювати свою форму під дією зовнішніх
сил. Ця властивість нафти, як рідини, пояснюється легкою
рухомістю (ковзанням) її молекул по відношенню одна до
одної. Але здатність молекул до ковзання не є нескінченною,
тому Ньютон розглядав в’язкість як недостачу ковзання.
Явище внутрішнього тертя (в’язкість) пов’язано з
виникненням сил тертя між двома шарами рідин або газів при
переміщенні паралельно один одному з різними за величиною
швидкостями. Причиною внутрішнього тертя є перенесення
молекулами кількості руху з одного шару рідини або газу в
другий. В’язкістю або внутрішнім тертям називається
властивість рідини чинити опір при взаємному переміщені її
частинок, яке викликане дією сили, яка прикладена до рідин.
Одна і ця ж сила може викликати в різних рідинах різні
швидкості переміщення шарів, які однаково віддалені один
від одного.
В’язкість у значній мірі залежить від структури
складників нафти. Найбільшу в’язкість мають нафтенові
вуглеводні, потім ідуть ароматичні. Найменшу в’язкість
мають метанові вуглеводні нормальної будови. В’язкість
також є функцією молекулярної маси. Зростання
молекулярної маси веде до збільшення в’язкості, як окремих
складників, так і нафти в цілому.
Для нормальних “ньютоновських” рідин, якими є
індивідуальні речовини, молекулярно-дисперсні суміші або
розчини, внутрішнє тертя (в’язкість) при даних температурі і
тиску є постійною фізичною властивістю. В’язкість не
залежить від умов визначення і швидкості переміщення
частинок, якщо не створюється умов для турбулентного руху.
Розрізняють в’язкість динамічну і кінематичну . Іноді
використовують умовну в’язкість.
Найбільш часто в’язкість визначається за витіканням
рідини з капілярних трубок. Проводячи досліди над рухом в
капілярах, Пуазейль встановив рівняння, яке в сучасній
редакції записується у вигляді:
4
r
, (2.1)
V 8 L
де:
- коефіцієнт внутрішнього тертя (динамічна в’язкість), Пас;
- тиск, при якому проходило витікання рідини, Па;
10