Viskozitātes un kinemātiskās viskozitātes atšķirība

Viskozitāte pret kinemātisko viskozitāti | Dinamiskā viskozitāte, absolūtā viskozitāte
 

Viskozitāte ir ļoti svarīgs parametrs, kas tiek apspriests šķidruma mehānikā. Viskozitātei un kinemātiskajai viskozitātei ir dažādi pielietojumi tādās jomās kā šķidruma dinamika, šķidruma mehānika, aerodinamika, ķīmija un pat medicīnas zinātne. Lai izceltu iepriekšminētos laukus, nepieciešama laba izpratne par viskozitātes un kinemātiskās viskozitātes jēdzieniem. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir viskozitāte un kinemātiskā viskozitāte, to definīcijas, viskozitātes un kinemātiskās viskozitātes pielietojums, līdzības un visbeidzot atšķirības starp kinemātisko viskozitāti un viskozitāti.

Viskozitāte

Viskozitāte tiek definēta kā šķidruma pretestības mērs, kuru deformē vai nu bīdes, vai stiepes spriegums. Biežāk sakot, viskozitāte ir šķidruma “iekšējā berze”. To sauc arī par šķidruma biezumu. Viskozitāte ir vienkārši berze starp diviem šķidruma slāņiem, kad abi slāņi pārvietojas viens pret otru. Sers Īzaks Ņūtons bija šķidrumu mehānikas pionieris. Viņš postulēja, ka Ņūtona šķidrumam bīdes spriegums starp slāņiem ir proporcionāls ātruma gradientam virzienā, kas ir perpendikulārs slāņiem. Šeit izmantotā proporcionālā konstante (proporcionalitātes koeficients) ir šķidruma viskozitāte. Viskozitāti parasti apzīmē ar grieķu burtu “µ”. Šķidruma viskozitāti var izmērīt, izmantojot viskozimetrus un reometrus. Viskozitātes vienības ir Paskālas sekundes vai Nm^-2s. Cgs sistēmā viskozitātes mērīšanai izmanto vienību “poise”, kas nosaukta pēc Jean Louis Marie Poiseuille. Šķidruma viskozitāti var izmērīt arī ar vairākiem eksperimentiem. Šķidruma viskozitāte ir atkarīga no temperatūras. Viskozitāte samazinās, palielinoties temperatūrai.

τ = μ (∂u / ∂y)

Viskozitātes vienādojumi un modeļi ir ļoti sarežģīti šķidrumiem, kas nav Ņūtona. Ir divas galvenās viskozitātes formas. Proti, tie ir dinamiskā viskozitāte un kinemātiskā viskozitāte. Dinamisko viskozitāti sauc arī par absolūto viskozitāti. Dinamiskā viskozitāte ir vispārējais viskozitātes mērījums, ko izmanto lielākajā daļā aprēķinu. To apzīmē ar µ vai ɳ. SI dinamiskās viskozitātes vienība ir Paskāla sekundes. Ja starp divām plāksnēm tiek ievietots šķidrums ar viskozitāti 1 Pascal sekundes un vienu plāksni nospiež uz sāniem ar bīdes spriegumu 1 Pascal, tas pārvieto attālumu, kas vienāds ar slāņa biezumu starp plāksnēm 1 sekundē.

Kinemātiskā viskozitāte

Dažos gadījumos šķidruma inerces spēks ir svarīgs arī attiecībā uz viskozitātes mērīšanu. Šķidruma inerces spēks ir atkarīgs no šķidruma blīvuma. Tāpēc, lai palīdzētu šādiem aprēķiniem, ir definēts jauns termins, ko sauc par kinemātisko viskozitāti. Kinemātisko viskozitāti definē kā dinamiskās viskozitātes un šķidruma blīvuma attiecību. Kinemātisko viskozitāti apzīmē ar terminu ν (grieķu burts nu). Kinemātiskajai viskozitātei ir metru vienības, dalītas pa sekundēm. Vienības stoke tiek izmantota arī kinemātiskās viskozitātes mērīšanai.