Viskoznost je važan parametar u dinamici fluida - toliko važan da znanstvenici koji rade na terenu definiraju dvije različite vrste, svaka sa svojim jedinicama. Uobičajena jedinica za mjerenje dinamičke viskoznosti je ravnoteža (P), koja je jednaka 1 gramu po centimetru-sekundi. Odgovarajuća jedinica za kinematičku viskoznost je stoke (St), što je ekvivalentno 1 centimetru2 po sekundi. Obje su jedinice velike i, u praktične svrhe, uobičajenije je koristiti centipoise (cP) i centistoke (cSt), koji su jednaki stotinki odgovarajuće cijele jedinice. Jednostavan način pretvaranja iz kinematičke u dinamičku viskoznost je pomnoženje vrijednosti u centistoksima sa specifičnom težinom tekućine da se dobije odgovarajuća vrijednost u centipoise.
Dvije vrste viskoznosti
Definicija dinamičke - ili apsolutne - viskoznosti je tangencijalna sila po jedinici površine koja je potrebna da se ona pomakne vodoravna ravnina fluida u odnosu na drugu ravninu s jediničnom brzinom uz održavanje jedinične udaljenosti između avioni. Drugim riječima, to je mjera unutarnjeg otpora tekućine protoku. Svatko tko je pokušao provući nož kroz melasu zna da ima veću dinamičku viskoznost od vode.
Kinematička viskoznost definira se kao omjer dinamičke viskoznosti i gustoće. Dvije tekućine iste dinamičke viskoznosti mogu imati vrlo različite vrijednosti kinematičke viskoznosti, ovisno o njihovoj gustoći.
Mjerenje viskoznosti
Za mjerenje dinamičke viskoznosti mora se primijeniti neka vrsta poznate vanjske sile. Uobičajeni način mjerenja ove količine je rotacija sonde u tekućini i mjerenje količine okretnog momenta ili rotacijske sile potrebne za pomicanje sonde pri određenoj brzini. Budući da kinematička viskoznost ne ovisi o kretanju ili vanjskoj sili koja nije sila gravitacije, uobičajeni način mjerenja je omogućavanje protoka tekućine kroz kalibriranu kapilarnu cijev.
Pri mjerenju dinamičke i kinematičke viskoznosti važno je uzeti u obzir temperaturu, jer viskoznost ovisi o temperaturi.
Specifična gravitacija olakšava pretvaranje
Specifična težina tekućine, plina ili krute tvari je njena gustoća podijeljena s gustoćom vode. Budući da voda ima gustoću od 1 g / cm3 (1g / ml), specifična težina je bezdimenzionalna vrijednost koja je u osnovi jednaka gustoći. Ovaj prečac olakšava praćenje jedinica pri pretvaranju iz dinamičke u kinematičku viskoznost i obrnuto. Za bilo koju tekućinu, kinematička viskoznost u centistoksima X specifična težina = dinamička viskoznost u centipoizi. Ako radite isti proračun koristeći gustoću umjesto specifične težine, morate pretvoriti viskoznost u centistokes u stokes, pomnožite s gustoćom tekućine u g / ml i rezultat u ravnoteži pretvorite u centipoise.
Neki primjeri
U slučaju vode, pretvorba između centistokea i centipoise je jednostavna jer voda ima specifičnu težinu 1. Kinematička viskoznost vode na 70 Celzijevih stupnjeva iznosi 1 centistoke, a dinamička viskozitet 1 centipoise.
Na 68 Celzijevih stupnjeva (20 stupnjeva Celzija), med ima gustoću od 1,42 g / ml (specifična težina 1,42). Njegova dinamička viskoznost iznosi 10 000 cP, tako da je njegova kinematička viskoznost 10 000 cp / 1,42 = 7 042 cSt.