Вязкость - важный параметр гидродинамики, настолько важный, что ученые, работающие в этой области, определяют два разных вида, каждый со своими собственными единицами измерения. Распространенной единицей измерения динамической вязкости является пуаз (P), который равен 1 грамму на сантиметр-секунду. Соответствующей единицей кинематической вязкости является сток (St), что эквивалентно 1 сантиметру.2 в секунду. Обе единицы большие, и для практических целей чаще используются сантипуаз (сП) и сантисток (сСт), которые равны одной сотой соответствующей целой единицы. Простой способ преобразования кинематической вязкости в динамическую - это умножить значение в сантистоксах на удельный вес жидкости, чтобы получить соответствующее значение в сантипуазах.
Два вида вязкости
Определение динамической - или абсолютной - вязкости - это тангенциальная сила на единицу площади, необходимая для перемещения одного горизонтальная плоскость жидкости по отношению к другой плоскости с единичной скоростью при сохранении единичного расстояния между самолеты. Другими словами, это мера внутреннего сопротивления жидкости потоку. Любой, кто пробовал провести ножом через патоку, знает, что у нее более высокая динамическая вязкость, чем у воды.
Кинематическая вязкость определяется как отношение динамической вязкости к плотности. Две жидкости с одинаковой динамической вязкостью могут иметь очень разные значения кинематической вязкости в зависимости от их плотности.
Измерение вязкости
Для измерения динамической вязкости необходимо приложить известную внешнюю силу определенного типа. Обычный способ измерения этой величины - вращать зонд в жидкости и измерять крутящий момент или вращающую силу, необходимую для перемещения зонда с определенной скоростью. Поскольку кинематическая вязкость не зависит от движения или внешней силы, кроме силы тяжести, обычно ее измеряют, позволяя жидкости течь через калиброванную капиллярную трубку.
При измерении динамической и кинематической вязкости важно учитывать температуру, поскольку вязкость зависит от температуры.
Удельный вес упрощает преобразование
Удельный вес жидкости, газа или твердого тела - это его плотность, деленная на плотность воды. Поскольку вода имеет плотность 1 г / см3 (1 г / мл), удельный вес является безразмерным значением, по существу равным плотности. Этот ярлык упрощает отслеживание единиц при преобразовании динамической вязкости в кинематическую и наоборот. Для любой жидкости кинематическая вязкость в сантистоксах X удельный вес = динамическая вязкость в сантипуазах. Если вы выполните тот же расчет, используя плотность вместо удельного веса, вам придется преобразовать вязкость в сантистоксов в удары, умножьте на плотность жидкости в г / мл и преобразуйте результат в равновесии обратно в сантипуаз.
Несколько примеров
В случае воды преобразование между сантистоксами и сантипуазами легко, потому что вода имеет удельный вес 1. Кинематическая вязкость воды при 70 градусах по Фаренгейту (21 градус Цельсия) составляет 1 сантисток, а динамическая вязкость - 1 сантипуаз.
При температуре 68 градусов по Фаренгейту (20 градусов по Цельсию) мед имеет плотность 1,42 г / мл (удельный вес 1,42). Его динамическая вязкость составляет 10 000 сП, поэтому кинематическая вязкость составляет 10 000 сП / 1,42 = 7 042 сСт.