تعتبر اللزوجة معلمة مهمة في ديناميكيات الموائع - من المهم جدًا أن يحدد العلماء العاملون في هذا المجال نوعين مختلفين ، لكل منهما وحداته الخاصة. الوحدة الشائعة لقياس اللزوجة الديناميكية هي الاتزان (P) ، والتي تساوي 1 جرام لكل سنتيمتر - ثانية. الوحدة المقابلة للزوجة الحركية هي Stoke (St) ، والتي تعادل سنتيمترًا واحدًا2 في الثانية. كلتا الوحدتين كبيرتان ، ولأغراض عملية ، من الشائع استخدام سنتيبواز (cP) وسنتستوك (cSt) ، والتي تساوي واحدًا من مائة من الوحدة الكاملة المقابلة. تتمثل إحدى الطرق السهلة للتحويل من اللزوجة الحركية إلى اللزوجة الديناميكية في مضاعفة القيمة في centistokes بالثقل النوعي للسائل للحصول على القيمة المقابلة في centipoise.
نوعان من اللزوجة
تعريف اللزوجة الديناميكية - أو المطلقة - هو القوة العرضية لكل وحدة مساحة تحتاجها لتحريك واحدة المستوى الأفقي للسائل بالنسبة إلى مستوى آخر عند وحدة السرعة مع الحفاظ على مسافة الوحدة بينهما الطائرات. بمعنى آخر ، إنه مقياس لمقاومة السائل الداخلية للتدفق. يعرف أي شخص حاول تحريك السكين خلال دبس السكر أن لزوجته ديناميكية أعلى من الماء.
تعرف اللزوجة الحركية بأنها نسبة اللزوجة الديناميكية إلى الكثافة. يمكن أن يكون لسائلين لهما نفس اللزوجة الديناميكية قيم مختلفة جدًا للزوجة الحركية ، اعتمادًا على كثافتهما.
قياس اللزوجة
لقياس اللزوجة الديناميكية ، يجب تطبيق نوع من القوة الخارجية المعروفة. الطريقة الشائعة لقياس هذه الكمية هي تدوير المسبار في السائل وقياس كمية العزم أو قوة الدوران اللازمة لتحريك المسبار بسرعة معينة. نظرًا لأن اللزوجة الحركية لا تعتمد على الحركة أو قوة خارجية غير قوة الجاذبية ، فإن الطريقة الشائعة لقياسها هي السماح للسائل بالتدفق عبر أنبوب شعري معاير.
عند قياس اللزوجة الديناميكية والحركية ، من المهم مراعاة درجة الحرارة ، لأن اللزوجة تختلف باختلاف درجة الحرارة.
الثقل النوعي يجعل التحويل أسهل
الثقل النوعي لمائع أو غاز أو صلب هو كثافته مقسومة على كثافة الماء. نظرًا لأن كثافة الماء تبلغ 1 جم / سم 3 (1 جم / مل) ، فإن الجاذبية النوعية هي قيمة بلا أبعاد تساوي أساسًا الكثافة. يسهل هذا الاختصار تتبع الوحدات عند التحويل من اللزوجة الديناميكية إلى اللزوجة الحركية والعكس صحيح. بالنسبة لأي سائل ، فإن اللزوجة الحركية في centistokes X الجاذبية النوعية = اللزوجة الديناميكية في centipoise. إذا أجريت نفس الحساب باستخدام الكثافة بدلاً من الجاذبية النوعية ، فيجب عليك تحويل اللزوجة إلى centistokes إلى stokes ، يضرب في كثافة السائل في g / ml ، وتحويل النتيجة في الاتزان مرة أخرى إلى سنتيبواز.
بعض الأمثلة
في حالة الماء ، يكون التحويل بين سنتيستكت و سنتيبواز أمرًا سهلاً لأن الماء له ثقل معين 1. اللزوجة الحركية للماء عند 70 درجة فهرنهايت (21 درجة مئوية) هي 1 سنتيستوك ، واللزوجة الديناميكية هي 1 سنتبواز.
عند 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية) ، تبلغ كثافة العسل 1.42 جم / مل (الجاذبية النوعية 1.42). تبلغ لزوجته الديناميكية 10،000 سنتي بواز ، لذا فإن لزوجته الحركية هي 10،000 سنتي / 1.42 = 7،042 سنتي ست.