Viskoossus vs kinemaatiline viskoossus Dünaamiline viskoossus, absoluutne viskoossus
Viskoossus on vedelike mehaanikas väga oluline parameeter. Viskoossusel ja kinemaatilisel viskoossusel on mitmesuguseid rakendusi sellistes valdkondades nagu vedeliku dünaamika, vedeliku mehaanika, aerodünaamika, keemia ja isegi arstiteadus. Eespool mainitud valdkondade saavutamiseks on vajalik viskoossuse ja kinemaatilise viskoossuse mõistmine. Selles artiklis käsitleme, mis on viskoossus ja kinemaatiline viskoossus, nende määratlusi, viskoossuse ja kinemaatilise viskoossuse rakendusi, kinemaatilise viskoossuse ja viskoossuse sarnasusi ja lõpuks erinevusi.
Viskoossus
Viskoossus on defineeritud kui vedeliku takistuse mõõt, mida deformeerib kas nihkepinge või tõmbepinge. Tavalisemate sõnadega on viskoossus vedeliku “sisemine hõõrdumine”. Seda nimetatakse ka vedeliku paksuseks. Viskoossus on lihtsalt vedeliku kahe kihi vaheline hõõrdumine, kui kaks kihti üksteise suhtes liiguvad. Sir Isaac Newton oli vedelike mehaanika teerajaja. Ta postuleeris, et Newtoni vedeliku puhul on kihtide vaheline nihkepinge proportsionaalne kihtidega risti asetseva kiiruse gradiendiga. Siin kasutatav proportsionaalne konstant (proportsionaalsustegur) on vedeliku viskoossus. Viskoossust tähistatakse tavaliselt kreeka tähega “µ”. Vedeliku viskoossust saab mõõta visko- meetrite ja reomeetrite abil. Viskoossuse ühikud on Pascal-sekundid või Nm-2 s. CVS-süsteem kasutab viskoossuse mõõtmiseks üksust “poise”, mis on nimetatud Jean Louis Marie Poiseuille'i järgi. Vedeliku viskoossust saab mõõta ka mitme katsega. Vedeliku viskoossus sõltub temperatuurist. Temperatuuri tõstmisel viskoossus väheneb.
τ = μ (∂u / ∂y)
Viskoossuse võrrandid ja mudelid on mitte-Newtoni vedelike jaoks väga keerukad. Viskoossusel on kaks peamist vormi. Need on nimelt dünaamiline viskoossus ja kinemaatiline viskoossus. Dünaamiline viskoossus on tuntud ka kui absoluutne viskoossus. Dünaamiline viskoossus on üldine viskoossuse mõõtmine, mida kasutatakse enamikus arvutustes. Seda tähistatakse kas µ või ɳ. Dünaamilise viskoossuse SI ühik on Pascali sekundit. Kui kahe plaadi vahele asetatakse 1 paskaalsekundilise viskoossusega vedelik ja üks plaat lükatakse küljele 1 paskali nihkepingega, liigub see plaatide vahelise kihi paksusega võrdse vahemaa 1 sekundiga.
Kinemaatiline viskoossus
Mõnel juhul on viskoossuse mõõtmisel oluline ka vedeliku inertsjõud. Vedeliku inertsjõud sõltub vedeliku tihedusest. Seetõttu on selliste arvutuste abistamiseks määratletud uus termin, mida nimetatakse kinemaatiliseks viskoossuseks. Kinemaatiline viskoossus on määratletud kui dünaamilise viskoossuse ja vedeliku tiheduse suhe. Kinemaatilist viskoossust tähistab termin ν (kreeka täht nu). Kinemaatilise viskoossuse ruutmeetrite ühikud jagatakse sekunditega. Ühikstokki kasutatakse ka kinemaatilise viskoossuse mõõtmiseks.
Mis vahe on viskoossusel ja kinemaatilisel viskoossusel?
• Mõiste viskoossus viitab üldiselt nii dünaamilisele viskoossusele kui kinemaatilisele viskoossusele.
• Dünaamiline viskoossus ei sõltu vedeliku tihedusest, kuid kinemaatiline viskoossus sõltub vedeliku tihedusest.
• Kinemaatiline viskoossus on võrdne dünaamilise viskoossusega, mis on jagatud vedeliku tihedusega.
