Lepkość a lepkość kinematyczna | Lepkość dynamiczna, lepkość absolutna
Lepkość jest bardzo ważnym parametrem omawianym w mechanice płynów. Lepkość i lepkość kinematyczna mają różnorodne zastosowania w takich dziedzinach, jak dynamika płynów, mechanika płynów, aerodynamika, chemia, a nawet medycyna. Aby osiągnąć sukces w wyżej wymienionych dziedzinach, wymagane jest dobre zrozumienie pojęć lepkości i lepkości kinematycznej. W tym artykule omówimy, czym są lepkość i lepkość kinematyczna, ich definicje, zastosowania lepkości i lepkości kinematycznej, podobieństwa i wreszcie różnice między lepkością kinematyczną a lepkością.
Lepkość
Lepkość jest definiowana jako miara oporu płynu, który jest odkształcany przez naprężenie ścinające lub rozciągające. Mówiąc bardziej powszechnie, lepkość to „tarcie wewnętrzne” płynu. Nazywa się to również grubością płynu. Lepkość to po prostu tarcie między dwiema warstwami płynu, gdy dwie warstwy poruszają się względem siebie. Sir Isaac Newton był pionierem w dziedzinie mechaniki płynów. Postulował, że dla płynu newtonowskiego naprężenie ścinające między warstwami jest proporcjonalne do gradientu prędkości w kierunku prostopadłym do warstw. Stosowana tutaj stała proporcjonalności (współczynnik proporcjonalności) to lepkość płynu. Lepkość jest zwykle oznaczana grecką literą „µ”. Lepkość płynu można mierzyć za pomocą wiskozymetrów i reometrów. Jednostkami lepkości są paskalosekundy lub Nm-2 s. System cgs wykorzystuje jednostkę „poise”, nazwaną na cześć Jeana Louisa Marie Poiseuille, do pomiaru lepkości. Lepkość płynu można również zmierzyć za pomocą kilku eksperymentów. Lepkość płynu zależy od temperatury. Lepkość spada wraz ze wzrostem temperatury.
τ = μ (∂u / ∂y)
Równania i modele lepkości są bardzo złożone dla płynów nienewtonowskich. Istnieją dwie główne formy lepkości. Są to mianowicie lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna. Lepkość dynamiczna jest również znana jako lepkość absolutna. Lepkość dynamiczna to ogólny pomiar lepkości używany w większości obliczeń. Jest to oznaczone przez µ lub ɳ. Jednostką lepkości dynamicznej w układzie SI jest paskalosekund. Jeśli płyn o lepkości 1 paskal sekundy zostanie umieszczony między dwiema płytami i jedna płyta zostanie popchnięta w bok z naprężeniem ścinającym 1 paskal, przesunie się on na odległość równą grubości warstwy między płytami w ciągu 1 sekundy.
Lepkość kinematyczna
W niektórych przypadkach siła bezwładności płynu jest również ważna w odniesieniu do pomiaru lepkości. Siła bezwładności płynu zależy od gęstości płynu. Dlatego zdefiniowano nowy termin zwany lepkością kinematyczną, aby ułatwić takie obliczenia. Lepkość kinematyczną definiuje się jako stosunek lepkości dynamicznej do gęstości płynu. Do lepkości kinematycznej odnosi się termin ν (litera grecka nu). Lepkość kinematyczna to metry kwadratowe podzielone przez sekundy. Jednostkowy skok służy również do pomiaru lepkości kinematycznej.
Jaka jest różnica między lepkością a lepkością kinematyczną?
• Termin lepkość ogólnie odnosi się zarówno do lepkości dynamicznej, jak i kinematycznej.
• Lepkość dynamiczna jest niezależna od gęstości płynu, ale lepkość kinematyczna zależy od gęstości cieczy.
• Lepkość kinematyczna jest równa lepkości dynamicznej podzielonej przez gęstość cieczy.
