Vad är Dynamisk viskositet?

October 25

Dynamisk viskositet hos en fluid definieras som skjuvspänningen applicerade dividerat hastighetsgradienten uppnås när en skjuvkraft anbringas på en vätska. Viskositet varierar kraftigt mellan vätskor. Det är viktigt i flödesbeteende av vätskor.

Termen används för att beskriva en fluidâ € s flödesmotstånd är viskositeten. Sirap är mer viskösa än vatten; melass mer viskösa än sirap. Viskositet är ett resultat av den lätthet med vilken molekyler glida förbi varandra och är en funktion av den moleculesâ € kemi, form, och temperatur. Gaser också har olika viskositeter. Vid samma temperatur, är syre dubbelt så trögflytande som väte eller ammoniak, medan nitrogenâ € s viskositet ligger i mitten.

Den klassiska mätningen av viskositeten kommer från ett prov bestående av två släta plattor separerade av en tunn film av vätska. Bottenplattan är stationär. Försöksledaren, med användning av en känd kraft, försöker att glida topplattan förbi bottenplåten. Inom vätskefilm, molekylerna närmaste till bottenplattan har hastigheten noll. De fluid molekyler intill topplattan har samma hastighet som den övre plattan.

Medan vätskan kan vara antingen en gas eller vätska, är det lättare att tänka av vätskor i detta test. Om ämnet som separerar plattorna är vatten, kommer topplattan glida i sidled mycket lätt. Med melass som vätskan kommer topplattan flytta trögt med samma kraft som anbringas.

En skjuvkraft är i riktningen av den kraft, i motsats till dragkrafter eller kompressionskrafter, som i detta fall skulle vara de krafter som krävs för att antingen flytta plattorna isär eller närmare varandra. Skjuvspänningen är skjuvkraften dividerat med en ytenhet och uttrycks som newton per kvadratmeter (N / m 2) eller pascal (Pa). Viskositetsberäkningar utförs vanligen i metriska enheter.

Den hastighetsgradient är skillnaden i flödeshastigheten hos vätskan intill bottenplattan, som är noll, jämfört med den flytande bredvid den övre plattan, som är densamma som hastigheten för den övre plattan. Den dynamiska viskositeten är då skjuvspänningen dividerat med skjuvhastighet och mäts i Pascal-sekunder (Pa-s). Praktiskt, är viskositeten mäts i centipois (CPO). En centipoise motsvarar en millipascal sekund.

Ett annat mått på viskositeten är kinematisk viskositet. Kinematisk viskositet är den dynamiska viskositeten dividerad med densiteten hos fluiden. Kinematisk viskositet är lättare att mäta än dynamisk viskositet, så det är ofta används för att bestämma dynamiska viskositeten.

En Newtonsk vätska behåller en konstant dynamisk viskositet som är oberoende av skjuvningshastigheten. Ketchup är en icke-Newtonsk vätska. Den har en hög dynamisk viskositet när flödeshastigheten är låg, men blir nästan lika fluidum såsom vatten när flödeshastigheten ökar. Detta förklarar varför människor skaka ketchupflaskor att påskynda ketchup flödet, men sedan sluta med för mycket på sin tallrik.