動的粘度とは？

流体の動的粘度は、適用されるせん断応力を、せん断力が流体に適用されるときに達成される速度勾配で割ったものとして定義されます。 粘度は流体によって大きく異なります。 液体の流動挙動において重要です。

流体の流れに対する抵抗を表す用語は粘度です。 シロップは水よりも粘性があります。 シロップよりも粘性の高い糖蜜。 粘度は、分子が互いにすれ違うことの容易さの結果であり、分子の化学、形状、および温度の関数です。 ガスも粘度が異なります。 同じ温度では、酸素の粘度は水素またはアンモニアの2倍であり、窒素の粘度は中央にあります。

粘度の古典的な測定は、液体の薄膜で分離された2つの滑らかなプレートで構成されるテストから得られます。 底板は固定されています。 実験者は、既知の力を使用して、上部プレートを下部プレートを超えてスライドさせようとします。 液体の膜内では、底板の隣の分子の速度はゼロです。 上部プレートの隣の流体分子の速度は、上部プレートと同じです。

流体は気体でも液体でもかまいませんが、このテストでは液体を考える方が簡単です。 プレートを分離する物質が水である場合、上部プレートは非常に簡単に横にスライドします。 糖蜜が液体の場合、上部プレートは同じ力を加えてもゆっくり動きます。

せん断力は、張力または圧縮力とは対照的に、力の方向にあります。この場合、これらの力は、プレートを離したり近づけたりするのに必要な力になります。 せん断応力は、せん断力を単位面積で割ったもので、平方メートルあたりのニュートン（N / m ² ）またはパスカル（Pa）で表されます。 通常、粘度の計算はメートル単位で実行されます。

速度勾配は、上部プレートの隣の液体の流量との差であり、上部プレートの隣の液体と比較すると、下部プレートの隣の液体の流量はゼロです。 動的粘度は、せん断応力をせん断速度で割ったもので、パスカル秒（Pa-s）で測定されます。 実際には、粘度はセンチポアズ（cPo）で測定されます。 1センチポアズは1ミリパスカル秒に相当します。

粘度の別の尺度は動粘度です。 動粘度は、動的粘度を流体の密度で割ったものです。 動粘度は動的粘度よりも測定しやすいため、動的粘度の決定によく使用されます。

ニュートン流体は、せん断速度に関係なく一定の動的粘度を保持します。 ケチャップは非ニュートン流体です。 流量が低い場合は動的粘度が高くなりますが、流量が増加するとほぼ水のようになります。 これは、人々がケチャップのボトルを振ってケチャップの流れを速めたのに、結局は皿に入れすぎてしまう理由を説明しています。