Viskositet er en vigtig parameter i væskedynamik - så vigtigt, at forskere, der arbejder i marken, definerer to forskellige slags, hver med sine egne enheder. En fælles enhed til måling af dynamisk viskositet er poise (P), der er lig med 1 gram per centimeter-sekund. En tilsvarende enhed for kinematisk viskositet er stoke (St), hvilket svarer til 1 centimeter2 pr. sekund. Begge enheder er store, og til praktiske formål er det mere almindeligt at bruge centipoise (cP) og centistoke (cSt), der svarer til en hundrededel af den tilsvarende hele enhed. En nem måde at konvertere fra kinematisk til dynamisk viskositet er at gange værdien i centistoke med væskens specifikke tyngdekraft for at få den tilsvarende værdi i centipoise.
To slags viskositet
Definitionen af dynamisk - eller absolut - viskositet er den tangentielle kraft pr. Arealenhed, det tager at flytte en vandret plan af en væske i forhold til et andet plan ved en enhedshastighed, mens en enhedsafstand holdes imellem flyene. Med andre ord er det et mål for væskens indre modstand mod strømning. Enhver, der har forsøgt at flytte en kniv gennem melasse, ved, at den har en højere dynamisk viskositet end vand.
Kinematisk viskositet defineres som forholdet mellem dynamisk viskositet og densitet. To væsker med samme dynamiske viskositet kan have meget forskellige værdier for kinematisk viskositet, afhængigt af dens densitet.
Måling af viskositet
For at måle dynamisk viskositet skal der anvendes en slags kendt ekstern kraft. En almindelig måde at måle denne mængde på er at rotere en sonde i væsken og måle mængden af drejningsmoment eller rotationskraft, der er nødvendig for at bevæge sonden med en bestemt hastighed. Da kinematisk viskositet ikke afhænger af bevægelse eller anden ekstern kraft end tyngdekraften, er en almindelig måde at måle den på at lade væsken strømme gennem et kalibreret kapillarrør.
Ved måling af dynamisk og kinematisk viskositet er det vigtigt at tage temperaturen i betragtning, fordi viskositeten varierer med temperaturen.
Specifik tyngdekraft gør konvertering lettere
Den specifikke tyngdekraft for en væske, en gas eller et fast stof er dens densitet divideret med densiteten af vand. Da vand har en densitet på 1 g / cm3 (1 g / ml), er den specifikke tyngdekraft en dimensionsløs værdi, der i det væsentlige er lig med densiteten. Denne genvej gør det lettere at holde styr på enheder, når man konverterer fra dynamisk til kinematisk viskositet og omvendt. For enhver væske er den kinematiske viskositet i centistokes X specifik tyngdekraft = den dynamiske viskositet i centipoise. Hvis du foretager den samme beregning ved hjælp af densitet i stedet for specifik tyngdekraft, skal du konvertere viskositeten til centistokes til stokes, gang med væskens densitet ig / ml, og konverter resultatet i balance tilbage til tusindfod.
Nogle eksempler
I tilfælde af vand er det let at konvertere mellem centistoke og centipoise, fordi vand har en specifik tyngdekraft på 1. Den kinematiske viskositet af vand ved 70 grader Fahrenheit (21 grader Celsius) er 1 centistoke, og den dynamiske viskositet er 1 centipoise.
Ved 68 grader Fahrenheit (20 grader Celsius) har honning en densitet på 1,42 g / ml (vægtfylde 1,42). Dens dynamiske viskositet er 10.000 cP, så dens kinematiske viskositet er 10.000 cp /1.42 = 7.042 cSt.