Viskositet er en viktig parameter i væskedynamikk - så viktig at forskere som arbeider i feltet definerer to forskjellige typer, hver med sine egne enheter. En vanlig enhet for å måle dynamisk viskositet er poise (P), som er lik 1 gram per centimeter-sekund. En tilsvarende enhet for kinematisk viskositet er stoke (St), som tilsvarer 1 centimeter2 per sekund. Begge enhetene er store, og for praktiske formål er det mer vanlig å bruke centipoise (cP) og centistoke (cSt), som tilsvarer en hundredel av den tilsvarende hele enheten. En enkel måte å konvertere fra kinematisk til dynamisk viskositet er å multiplisere verdien i centistoke med væskens egenvekt for å få den tilsvarende verdien i centipoise.
To typer viskositet
Definisjonen av dynamisk - eller absolutt - viskositet er den tangensielle kraften per arealeenhet som trengs for å flytte en horisontalt plan av et fluid i forhold til et annet plan med en enhetshastighet mens en enhetsavstand opprettholdes flyene. Med andre ord, det er et mål på væskens indre motstand mot strømning. Alle som har prøvd å bevege en kniv gjennom melasse, vet at den har en høyere dynamisk viskositet enn vann.
Kinematisk viskositet er definert som forholdet mellom dynamisk viskositet og tetthet. To væsker med samme dynamiske viskositet kan ha svært forskjellige verdier for kinematisk viskositet, avhengig av dens tetthet.
Måling av viskositet
For å måle dynamisk viskositet, må en slags kjent ekstern kraft påføres. En vanlig måte å måle denne mengden på er å rotere en sonde i væsken og måle mengden dreiemoment, eller rotasjonskraft, som er nødvendig for å bevege sonden med en viss hastighet. Siden kinematisk viskositet ikke avhenger av bevegelse eller annen ytre kraft enn tyngdekraften, er en vanlig måte å måle den på å la væsken strømme gjennom et kalibrert kapillarrør.
Når du måler dynamisk og kinematisk viskositet, er det viktig å ta hensyn til temperaturen, fordi viskositeten varierer med temperaturen.
Spesifikk tyngdekraft gjør konvertering enklere
Den spesifikke tyngdekraften til en væske, gass eller et fast stoff er dens tetthet delt på tettheten av vann. Siden vann har en tetthet på 1 g / cm3 (1 g / ml), er den spesifikke tyngdekraften en dimensjonsløs verdi som i det vesentlige er lik tettheten. Denne snarveien gjør det lettere å holde oversikt over enheter ved konvertering fra dynamisk til kinematisk viskositet og omvendt. For enhver væske er den kinematiske viskositeten i sentistoke X spesifikk tyngdekraft = den dynamiske viskositeten i centipoise. Hvis du gjør samme beregning ved hjelp av tetthet i stedet for egenvekt, må du konvertere viskositeten inn sentistoke til stokes, multipliser med væskens tetthet i g / ml, og konverter resultatet i balansert tilstand til tusenvis.
Noen eksempler
Når det gjelder vann, er det enkelt å konvertere mellom centistoke og centipoise fordi vann har en egenvekt på 1. Den kinematiske viskositeten til vann ved 21 grader Celsius (70 grader Fahrenheit) er 1 centistoke, og den dynamiske viskositeten er 1 centipoise.
Ved 68 grader Fahrenheit (20 grader Celsius) har honning en tetthet på 1,42 g / ml (egenvekt 1,42). Den dynamiske viskositeten er 10 000 cP, så den kinematiske viskositeten er 10 000 cp /1,42 = 7,042 cSt.