Lepkość kinematyczna vs dynamiczna
Lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna to dwa ważne pojęcia omawiane w dynamice płynów. Te dwie koncepcje mają różnorodne zastosowania w takich dziedzinach, jak dynamika płynów, mechanika płynów, aerodynamika, chemia, a nawet nauki medyczne. Aby osiągnąć sukces w powyższych dziedzinach, wymagana jest dobra znajomość pojęć lepkości dynamicznej i lepkości kinematycznej. W tym artykule omówimy, czym są lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna, ich definicje, zastosowania lepkości dynamicznej i kinematycznej, podobieństwa i wreszcie różnice między lepkością kinematyczną a lepkością dynamiczną.
Co to jest lepkość dynamiczna?
Aby zrozumieć pojęcie lepkości dynamicznej, potrzebna jest ogólna koncepcja w dziedzinie lepkości. 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. Jednostką lepkości są paskalosekundy (lub Nm-2 s). System cgs wykorzystuje jednostkę „Poise”, nazwaną na cześć Jeana Louisa Marie Poiseuille, do pomiaru lepkości. 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 paskala sekundy zostanie umieszczony między dwiema płytami i jedna płyta zostanie popchnięta w bok z naprężeniem ścinającym 1 paskal, przesunie się na odległość równą grubości warstwy między płytami w ciągu 1 sekundy.
Co to jest lepkość kinematyczna?
W niektórych przypadkach siła bezwładności płynu jest również znacząca 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. Jednostka „suw” służy również do pomiaru lepkości kinematycznej.
Jaka jest różnica między lepkością kinematyczną a lepkością dynamiczną?
• Lepkość dynamiczna jest niezależna od gęstości płynu, ale lepkość kinematyczna zależy od gęstości cieczy.
• Lepkość kinematyczna jest równa lepkości dynamicznej podzielonej przez gęstość cieczy.
