Vad är dynamisk viskositet?

Dynamisk viskositet hos en vätska definieras som skjuvspänningen som appliceras dividerad med hastighetsgradienten som uppnås när en skjuvkraft appliceras på en vätska.Viskositeten varierar mycket mellan vätskor.Det är viktigt i flödesbeteendet hos vätskor.

Termen som används för att beskriva en vätskes motstånd mot flöde är viskositet.Sirap är mer viskös än vatten;Melass som är mer viskösa än sirap.Viskositet är resultatet av hur lätt som molekyler glider förbi varandra och är en funktion av molekylernas kemi, form och temperatur.Gas har också olika viskositeter.Vid samma temperatur är syre dubbelt så viskös som väte eller ammoniak, medan kvävesviskositet ligger i mitten.

Den klassiska mätningen av viskositet kommer från ett test som består av två släta plattor separerade av en tunn film av vätska.Bottenplattan är stationär.Experimenteraren, som använder en känd kraft, försöker skjuta den övre plattan förbi bottenplattan.Inom vätskefilmen har molekylerna bredvid bottenplattan nollhastighet.Vätskemolekylerna bredvid toppplattan har samma hastighet som toppplattan.

Medan vätskan kan vara antingen en gas eller vätska, är det lättare att tänka på vätskor i detta test.Om ämnet som skiljer plattorna är vatten, kommer den övre plattan att glida i sidled mycket enkelt.Med melass som vätska kommer toppplattan att röra sig trög med samma kraft som appliceras.

En skjuvkraft är i riktning mot kraften, i motsats till spänningskrafter eller tryckkrafter, som i detta fall skulle vara de krafter som är nödvändiga för att antingen flytta plattorna isär eller närmare varandra.Skjuvspänningen är skjuvkraften dividerad med ett enhetsområde och uttrycks som Newtons per kvadratmeter (N/m ² ) eller Pascals (PA).Viskositetsberäkningar utförs vanligtvis i metriska enheter.

Hastighetsgradienten är skillnaden i flödeshastigheten bredvid bottenplattan, som är noll, jämfört med vätskan bredvid toppplattan, vilket är densamma somhastigheten på toppplattan.Den dynamiska viskositeten är sedan skjuvspänningen dividerad med skjuvhastigheten och mäts i pascal-sekunder (PA-S).Praktiskt sett mäts viskositeten i Centipoise (CPO).En centipoise är lika med en millipascal sekund.

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

En Newtonisk vätska behåller en konstant dynamisk viskositet oberoende av skjuvningshastigheten.Ketchup är en icke-Newtonian vätska.Den har en hög dynamisk viskositet när flödeshastigheten är låg men blir nästan lika flytande som vatten när flödeshastigheten ökas.Detta förklarar varför människor skakar ketchup -flaskor för att påskynda ketchupflödet, men sedan hamnar med för mycket på sin tallrik.