Vad är skillnaden mellan dynamisk och kinematisk viskositet?
Viskositeten hos en vätska är en viktig fysisk egenskap som påverkar vätskans beteende när den flyter. Mycket viskösa vätskor är mer motståndskraftiga mot deformation genom spänning och flöde mindre lätt, medan mindre viskösa vätskor flyter lättare och är mindre spänningsbeständiga. De två huvudsakliga sätten att mäta viskositet är när det gäller dynamisk och kinematisk viskositet. Dessa åtgärder är sammanhängande men har olika tillämpningar.
Dynamisk viskositet, även kallad absolut viskositet, är den vanligaste mätningen. Den mäter vätskans motstånd mot att strömma - med andra ord vätskans inre friktion, eller hur lätt den kan deformeras under mekanisk påkänning vid en given temperatur och tryck. Den tekniska definitionen av dynamisk viskositet är förhållandet mellan skjuvspänning och hastighetsgradient. När kraft appliceras vinkelrätt mot ytan på en vätska deformeras den i sidled eller saxar. Enkelheten eller svårigheten med denna deformation är den dynamiska viskositeten, som ibland bara kallas viskositet.
Kinematisk viskositet mäter däremot vätskans motstånd att rinna i närvaro av tyngdkraften. Detta mått erhålls genom att ta vätskans dynamiska viskositet och dela den med vätskans densitet. Ju högre vätskans viskositet, desto mindre lätt flyter den under tyngdkraften och desto högre blir den kinematiska viskositeten.
Dynamisk och kinematisk viskositet uttrycks i olika måttenheter. Mätningsenheterna International System of Units (SI) för dynamisk viskositet är pascal-sekunder. Pascaler är ett mått på tryck - i detta fall skjuvspänningen som appliceras på vätskan - medan sekunder mäter tiden det tar att deformeras. Dynamisk viskositet kan också mätas med en enhet som kallas poise, ett annat mått som rör tryck mot tid. Den vanliga enheten som används för att mäta kinematisk viskositet är stokes eller kvadratcentimeter per sekund, även om SI-enheten på kvadratmeter per sekund ibland används.
Användningen av dynamiska och kinematiska viskositetsmätningar är avgörande för olika verkliga tillämpningar. Till exempel är det viktigt att formulera färg med en viss dynamisk viskositet för att säkerställa att den kan blandas och appliceras i rätt tjocklek. Mätningen av kinematisk viskositet används oftare i fall där en vätska måste strömma genom ett rör eller smörja maskiner, som i en bilmotor.
Produkter som motorolja som utsätts för olika fysiska förhållanden måste ha en specifik dynamisk och kinematisk viskositet för att de ska fungera korrekt. Viskositeten hos vätskor förändras baserat på temperatur och tryck. Till exempel förtjockas olja i kallt väder och blir tätare, vilket gör att den rinner mindre lätt. Det är viktigt att känna till både de dynamiska och kinematiska viskositetsförhållandena i denna situation för att förutsäga hur oljan kommer att agera vid olika temperaturer.