Hvad er dynamisk viskositet?
En væskes dynamiske viskositet defineres som den anvendte forskydningsspænding divideret med hastighedsgradienten opnået, når en forskydningskraft påføres en væske. Viskositeten varierer meget blandt væsker. Det er vigtigt i væskens strømningsadfærd.
Udtrykket der bruges til at beskrive en væskes modstand mod strømning er viskositet. Sirup er mere tyktflydende end vand; melasse mere tyktflydende end sirup. Viskositet er resultatet af, hvor let molekyler glider forbi hinanden og er en funktion af molekylernes kemi, form og temperatur. Gasser har også forskellige viskositeter. På samme temperatur er ilt dobbelt så viskos som brint eller ammoniak, mens kvælstofets viskositet ligger i midten.
Den klassiske måling af viskositet kommer fra en test bestående af to glatte plader adskilt af en tynd film med væske. Bundpladen er stationær. Eksperimentøren forsøger med en kendt kraft at skubbe toppladen forbi bundpladen. Inden i væskefilmen har molekylerne ved siden af bundpladen nulhastighed. Fluidmolekylerne ved siden af toppladen har den samme hastighed som toppladen.
Mens væsken enten kan være en gas eller en væske, er det lettere at tænke på væsker i denne test. Hvis stoffet, der adskiller pladerne, er vand, glider toppladen sidelæns meget let. Med melasse som væske bevæger toppladen sig langsomt med den samme kraft, der anvendes.
En forskydningskraft er i retning af kraften i modsætning til spændingskræfter eller trykstyrker, som i dette tilfælde ville være de kræfter, der er nødvendige for enten at bevæge pladerne fra hinanden eller nærmere hinanden. Forskydningsspændingen er forskydningskraften divideret med et enhedsareal og udtrykkes som newton pr. Kvadratmeter (N / m 2 ) eller pascaler (Pa). Viskositetsberegninger udføres normalt i metriske enheder.
Hastighedsgradienten er forskellen i væskestrømningen af væsken ved siden af bundpladen, som er nul sammenlignet med væsken ved siden af toppladen, som er den samme som hastigheden for toppladen. Den dynamiske viskositet er derefter forskydningsspændingen divideret med forskydningshastigheden og måles i pascal-sekunder (Pa-s). Praktisk måles viskositeten i centipoise (cPo). Én centipoise er lig med en millipascal sekund.
Et andet mål for viskositet er kinematisk viskositet. Kinematisk viskositet er den dynamiske viskositet divideret med væskedensiteten. Kinematisk viskositet er lettere at måle end dynamisk viskositet, så den bruges ofte til at bestemme dynamisk viskositet.
En Newtonsk væske bevarer en konstant dynamisk viskositet uafhængig af forskydningshastigheden. Ketchup er en ikke-Newtonsk væske. Det har en høj dynamisk viskositet, når strømningshastigheden er lav, men bliver næsten lige så flydende som vand, når strømningshastigheden øges. Dette forklarer, hvorfor folk ryster ketchupflasker for at fremskynde ketchup-strømmen, men derefter ender med for meget på deres tallerken.