Kinemātika pret dinamisko viskozitāti
Dinamiskā viskozitāte un kinemātiskā viskozitāte ir divi svarīgi jēdzieni, kas tiek apspriesti šķidruma dinamikā. Šiem diviem jēdzieniem ir dažādi pielietojumi tādās jomās kā šķidruma dinamika, šķidruma mehānika, aerodinamika, ķīmija un pat medicīnas zinātne. Lai gūtu izcilību iepriekš minētajās jomās, ir nepieciešama laba izpratne par dinamiskās viskozitātes un kinemātiskās viskozitātes jēdzieniem. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir dinamiskā viskozitāte un kinemātiskā viskozitāte, to definīcijas, dinamiskās un kinemātiskās viskozitātes pielietojumi, līdzības un visbeidzot atšķirības starp kinemātisko viskozitāti un dinamisko viskozitāti.
Kas ir dinamiskā viskozitāte?
Lai saprastu dinamiskās viskozitātes jēdzienu, ir nepieciešama vispārīga ideja par viskozitātes jomu. Viskozitāte ir definēta kā šķidruma pretestības mērs, kas tiek deformēts bīdes vai stiepes sprieguma dēļ. 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 mērvienība ir Paskāls-sekundes (vai Nm-2s). CGS sistēma viskozitātes mērīšanai izmanto vienību “Poise”, kas nosaukta Žana Luisa Marijas Puaza vārdā. Dinamiskā viskozitāte ir pazīstama arī kā absolūtā viskozitāte. Dinamiskā viskozitāte ir vispārējais viskozitātes mērījums, ko izmanto lielākajā daļā aprēķinu. To apzīmē ar µ vai ɳ. Dinamiskās viskozitātes SI vienība ir Paskāla sekundes. Ja starp divām plāksnēm novieto šķidrumu ar viskozitāti 1 Paskāls sekunde un vienu plāksni nospiež uz sāniem ar bīdes spriegumu 1 Paskāls, tas 1 sekundē pārvieto attālumu, kas vienāds ar slāņa biezumu starp plāksnēm.
Kas ir kinemātiskā viskozitāte?
Dažos gadījumos šķidruma inerces spēks ir nozīmīgs arī attiecībā uz viskozitātes mērījumu. Šķidruma inerces spēks ir atkarīgs no šķidruma blīvuma. Tāpēc, lai palīdzētu veikt šādus aprēķinus, tiek definēts jauns termins, ko sauc par kinemātisku viskozitāti. Kinemātiskā viskozitāte ir definēta kā dinamiskās viskozitātes attiecība pret šķidruma blīvumu. Kinemātisko viskozitāti apzīmē ar terminu ν (grieķu burts nu). Kinemātiskā viskozitāte ir metru vienības, kas dalītas ar sekundēm. Vienību “stoke” izmanto arī kinemātiskās viskozitātes mērīšanai.
Kāda ir atšķirība starp kinemātisko viskozitāti un dinamisko viskozitāti?
• Dinamiskā viskozitāte nav atkarīga no šķidruma blīvuma, bet kinemātiskā viskozitāte ir atkarīga no šķidruma blīvuma.
• Kinemātiskā viskozitāte ir vienāda ar dinamisko viskozitāti, kas dalīta ar šķidruma blīvumu.
