Różnica między lepkością a lepkością kinematyczną

Lepkość a lepkość kinematyczna | Lepkość dynamiczna, lepkość bezwzględna
 

Lepkość jest bardzo ważnym parametrem omawianym w mechanice płynów. Lepkość i lepkość kinematyczna mają wiele zastosowań w takich dziedzinach, jak dynamika płynów, mechanika płynów, aerodynamika, chemia, a nawet nauki medyczne. Niezbędne jest dobre zrozumienie pojęć lepkości i lepkości kinematycznej w celu osiągnięcia doskonałości w wyżej wymienionych dziedzinach. W tym artykule omówimy, jaka jest lepkość i lepkość kinematyczna, ich definicje, zastosowania lepkości i lepkości kinematycznej, podobieństwa i wreszcie różnice między lepkością kinematyczną a lepkością.

Lepkość

Lepkość definiuje się jako miarę oporu płynu odkształcanego 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. Jednostkami lepkości są sekundy paskalowe lub Nm^-2)s. System cgs używa jednostki „pauza”, nazwanej na cześć Jean Louis Marie Poiseuille, do pomiaru lepkości. Lepkość płynu można również zmierzyć za pomocą kilku eksperymentów. Lepkość płynu zależy od temperatury. Lepkość maleje wraz ze wzrostem temperatury.

τ = μ (∂u / ∂y)

Równania i modele lepkości są bardzo złożone dla płynów nienewtonowskich. Istnieją dwie główne formy lepkości. Są to mianowicie lepkość dynamiczna i lepkość kinematyczna. 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 płytami, a jedna płyta zostanie wypchnięta na bok z naprężeniem ścinającym 1 paskal, przesunie się w odległości równej grubości warstwy między płytami w ciągu 1 sekundy.

Lepkość kinematyczna

W niektórych przypadkach siła bezwładnościowa płynu jest również ważna 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. Jednostkowy skok służy również do pomiaru lepkości kinematycznej.