Viscositeit versus kinematische viscositeit | Dynamische viscositeit, absolute viscositeit
Viscositeit is een zeer belangrijke parameter die wordt besproken in de vloeistofmechanica. Viscositeit en kinematische viscositeit hebben een verscheidenheid aan toepassingen op gebieden zoals vloeistofdynamica, vloeistofmechanica, aerodynamica, scheikunde en zelfs medische wetenschap. Een goed begrip van de begrippen viscositeit en kinematische viscositeit is vereist om uit te blinken in de bovengenoemde gebieden. In dit artikel gaan we bespreken wat viscositeit en kinematische viscositeit zijn, hun definities, de toepassingen van viscositeit en kinematische viscositeit, de overeenkomsten en tenslotte de verschillen tussen kinematische viscositeit en viscositeit.
Viscositeit
Viscositeit wordt gedefinieerd als een maat voor de weerstand van een vloeistof, die wordt vervormd door schuifspanning of trekspanning. Met meer algemene woorden, viscositeit is de "interne wrijving" van een vloeistof. Het wordt ook wel de dikte van een vloeistof genoemd. Viscositeit is simpelweg de wrijving tussen twee lagen van een vloeistof wanneer de twee lagen ten opzichte van elkaar bewegen. Sir Isaac Newton was een pionier op het gebied van vloeistofmechanica. Hij stelde dat, voor een Newtoniaanse vloeistof, de schuifspanning tussen de lagen evenredig is met de snelheidsgradiënt in de richting loodrecht op de lagen. De proportionele constante (proportionaliteitsfactor) die hier wordt gebruikt, is de viscositeit van de vloeistof. De viscositeit wordt meestal aangeduid met de Griekse letter "µ". De viscositeit van een vloeistof kan worden gemeten met viscositeitsmeters en reometers. De viscositeitseenheden zijn Pascal-seconden of Nm-2 s. Het cgs-systeem gebruikt de eenheid “poise”, genoemd naar Jean Louis Marie Poiseuille, om de viscositeit te meten. De viscositeit van een vloeistof kan ook worden gemeten door verschillende experimenten. De viscositeit van een vloeistof is afhankelijk van de temperatuur. De viscositeit neemt af naarmate de temperatuur stijgt.
τ = μ (∂u / ∂y)
Viscositeitsvergelijkingen en -modellen zijn erg complex voor niet-Newtoniaanse vloeistoffen. Er zijn twee hoofdvormen van viscositeit. Het zijn namelijk dynamische viscositeit en kinematische viscositeit. Dynamische viscositeit wordt ook wel de absolute viscositeit genoemd. Dynamische viscositeit is de algemene viscositeitsmeting die in de meeste berekeningen wordt gebruikt. Dit wordt aangegeven met µ of ɳ. De SI-eenheid van dynamische viscositeit is Pascal seconden. Als een vloeistof met een viscositeit van 1 Pascal seconde tussen twee platen wordt geplaatst en één plaat zijwaarts wordt geduwd met een schuifspanning van 1 Pascal, dan beweegt deze een afstand gelijk aan de dikte van de laag tussen de platen in 1 seconde.
Kinematische viscositeit
In sommige gevallen is de traagheidskracht van de vloeistof ook belangrijk met betrekking tot de viscositeitsmeting. De traagheidskracht van de vloeistof hangt af van de dichtheid van de vloeistof. Daarom is er een nieuwe term gedefinieerd, de kinematische viscositeit, om dergelijke berekeningen te helpen. De kinematische viscositeit wordt gedefinieerd als de verhouding van de dynamische viscositeit tot de dichtheid van de vloeistof. De kinematische viscositeit wordt aangeduid met de term ν (Griekse letter nu). Kinematische viscositeit heeft eenheden van vierkante meters gedeeld door seconden. De unit stoke wordt ook gebruikt om de kinematische viscositeit te meten.
Wat is het verschil tussen viscositeit en kinematische viscositeit?
• De term viscositeit verwijst in het algemeen naar zowel dynamische viscositeit als kinematische viscositeit.
• Dynamische viscositeit is onafhankelijk van de dichtheid van de vloeistof, maar de kinematische viscositeit is afhankelijk van de dichtheid van de vloeistof.
• Kinematische viscositeit is gelijk aan de dynamische viscositeit gedeeld door de dichtheid van de vloeistof.
