Viskozita je dôležitým parametrom v dynamike tekutín - tak dôležitým, že vedci pracujúci v tejto oblasti definujú dva rôzne druhy, z ktorých každý má svoje vlastné jednotky. Spoločnou jednotkou na meranie dynamickej viskozity je poise (P), ktorá sa rovná 1 gramu na centimeter sekundu. Zodpovedajúcou jednotkou pre kinematickú viskozitu je dym (St), ktorý zodpovedá 1 centimetru2 za sekundu. Obe jednotky sú veľké a z praktických dôvodov je bežnejšie používať centipoise (cP) a centistoke (cSt), ktoré sa rovnajú jednej stotine zodpovedajúcej celej jednotky. Jednoduchým spôsobom, ako prevádzať z kinematickej na dynamickú viskozitu, je vynásobiť hodnotu v centistokoch špecifickou hmotnosťou kvapaliny a získať zodpovedajúcu hodnotu v centipoise.
Dva druhy viskozity
Definícia dynamickej alebo absolútnej viskozity je tangenciálna sila na jednotku plochy, ktorá je potrebná na jej posunutie vodorovná rovina kvapaliny vzhľadom na inú rovinu pri jednotkovej rýchlosti pri zachovaní jednotkovej vzdialenosti medzi lietadlá. Inými slovami, je to miera vnútorného odporu kvapaliny proti prúdeniu. Každý, kto sa pokúsil presunúť nôž melasou, vie, že má vyššiu dynamickú viskozitu ako voda.
Kinematická viskozita je definovaná ako pomer dynamickej viskozity k hustote. Dve kvapaliny s rovnakou dynamickou viskozitou môžu mať veľmi rozdielne hodnoty pre kinematickú viskozitu, v závislosti od ich hustôt.
Meranie viskozity
Na meranie dynamickej viskozity je potrebné použiť určitý druh známej vonkajšej sily. Bežným spôsobom merania tejto veličiny je otáčanie sondy v kvapaline a meranie množstva krútiaceho momentu alebo rotačnej sily potrebnej na pohyb sondy určitou rýchlosťou. Pretože kinematická viskozita nezávisí od pohybu ani od vonkajšej sily inej ako je sila gravitácie, je bežným spôsobom, ako sa merať, nechať tekutinu pretekať cez kalibrovanú kapilárnu trubicu.
Pri meraní dynamickej a kinematickej viskozity je dôležité brať do úvahy teplotu, pretože viskozita sa mení s teplotou.
Vďaka špecifickej gravitácii je konverzia ľahšia
Merná hmotnosť kvapaliny, plynu alebo tuhej látky je jej hustota vydelená hustotou vody. Pretože voda má hustotu 1 g / cm3 (1 g / ml), merná hmotnosť je bezrozmerná hodnota, ktorá sa v podstate rovná hustote. Táto skratka uľahčuje sledovanie jednotiek pri prechode z dynamickej na kinematickú viskozitu a naopak. Pre každú tekutinu je kinematická viskozita v centistokoch X špecifická hmotnosť = dynamická viskozita v centipoise. Ak robíte rovnaký výpočet s použitím hustoty namiesto špecifickej hmotnosti, musíte viskozitu previesť na centistokov na stakes, vynásobte hustotou kvapaliny vg / ml a výsledok prevedte poise späť na stonožka.
Niekoľko príkladov
V prípade vody je konverzia medzi centistokmi a centipoise ľahká, pretože voda má špecifickú hmotnosť 1. Kinematická viskozita vody pri teplote 70 stupňov Fahrenheita (21 stupňov Celzia) je 1 centistoke a dynamická viskozita je 1 centipoise.
Pri teplote 68 stupňov Fahrenheita (20 stupňov Celzia) má med hustotu 1,42 g / ml (špecifická hmotnosť 1,42). Jeho dynamická viskozita je 10 000 cP, takže jeho kinematická viskozita je 10 000 cp / 1,42 = 7 042 cSt.