Różnica między lepkością kinematyczną a dynamiczną

Lepkość kinematyczna a dynamiczna
 

Lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna to dwa ważne pojęcia omawiane w dynamice płynów. Te dwie koncepcje mają różnorodne zastosowania w takich dziedzinach jak dynamika płynów, mechanika płynów, aerodynamika, chemia, a nawet nauki medyczne. Do doskonałości w powyższych dziedzinach wymagane jest dobre zrozumienie pojęć lepkości dynamicznej i lepkości kinematycznej. W tym artykule omówimy, czym jest lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna, ich definicje, zastosowania lepkości dynamicznej i kinematycznej, podobieństwa i wreszcie różnice między lepkością kinematyczną a lepkością dynamiczną.

Co to jest lepkość dynamiczna?

Aby zrozumieć pojęcie lepkości dynamicznej, potrzebny jest ogólny pomysł na temat lepkości. Lepkość jest definiowana jako miara oporu odkształcanego płynu przez naprężenie ścinające lub naprężenie rozciągające. Innymi słowy, lepkość to „tarcie wewnętrzne” płynu. Jest to również określane jako grubość płynu. Lepkość jest po prostu tarciem między dwiema warstwami płynu, gdy dwie warstwy poruszają się względem siebie. Sir Isaac Newton był pionierem w mechanice płynów. Postulował, że w przypadku płynu Newtona naprężenie ścinające między warstwami jest proporcjonalne do gradientu prędkości w kierunku prostopadłym do warstw. Stosowana tutaj stała proporcjonalna (współczynnik proporcjonalności) to lepkość płynu. Lepkość jest zwykle oznaczona grecką literą „µ”. Lepkość płynu można zmierzyć za pomocą wiskozymetrów i reometrów. Jednostką lepkości jest Pascal sekund (lub Nm^-2)s). System cgs używa jednostki „Poise”, nazwanej na cześć Jean Louis Marie Poiseuille, do pomiaru lepkości. Lepkość dynamiczna jest również znana jako lepkość absolutna. Lepkość dynamiczna jest ogólnym pomiarem lepkości stosowanym w większości obliczeń. Jest to oznaczone przez µ lub ɳ. Jednostką lepkości dynamicznej SI jest sekunda Pascala. Jeśli płyn o lepkości 1 paskala sekund zostanie umieszczony między dwiema płytkami, a jedna płyta zostanie popchnięta na bok przy naprężeniu ścinającym 1 paskal, przesunie się w odległości równej grubości warstwy między płytami w ciągu 1 sekundy.

Co to jest lepkość kinematyczna?

W niektórych przypadkach siła bezwładności płynu jest również znacząca w odniesieniu do pomiaru lepkości. Siła bezwładnościowa płynu zależy od gęstości płynu. Dlatego zdefiniowano nowy termin zwany lepkością kinematyczną, aby pomóc w takich obliczeniach. Lepkość kinematyczna jest definiowana jako stosunek lepkości dynamicznej do gęstości płynu. Lepkość kinematyczna określana jest terminem v (grecka litera nu). Lepkość kinematyczna ma jednostki metrów kwadratowych podzielone przez sekundy. Jednostka „stoke” służy również do pomiaru lepkości kinematycznej.