Mitä eroa on dynaamisen ja kinemaattisen viskositeetin välillä?

Nesteen viskositeetti on tärkeä fyysinen ominaisuus, joka vaikuttaa nesteen käyttäytymiseen virtauksen aikana. Erittäin viskoosiset nesteet kestävät paremmin muodonmuutoksia ja virtaavat vähemmän helposti, kun taas vähemmän viskoosiset nesteet virtaavat helpommin ja ovat vähemmän rasitusta kestäviä. Kaksi pääasiallista tapaa mitata viskositeettia ovat dynaaminen ja kinemaattinen viskositeetti. Nämä toimenpiteet liittyvät toisiinsa, mutta niillä on erilaisia ​​sovelluksia.

Dynaaminen viskositeetti, jota kutsutaan myös absoluuttiseksi viskositeetiksi, on yleisemmin käytetty mittaus. Se mittaa nesteen virtauskestävyyttä – toisin sanoen nesteen sisäistä kitkaa tai sitä, kuinka helposti se voi muodonmuuttua mekaanisen rasituksen alaisena tietyssä lämpötilassa ja paineessa. Dynaamisen viskositeetin tekninen määritelmä on leikkausjännityksen ja nopeusgradientin suhde. Kun voimaa kohdistetaan kohtisuoraan nesteen pintaan, se vääntyy sivuttain tai leikkaa. Tämän muodonmuutoksen helppous tai vaikeus on dynaaminen viskositeetti, jota joskus kutsutaan yksinkertaisesti viskositeetiksi.

Kinemaattinen viskositeetti sitä vastoin mittaa nesteen virtauskestävyyttä painovoiman läsnä ollessa. Tämä mittaus saadaan ottamalla nesteen dynaaminen viskositeetti ja jakamalla se nesteen tiheydellä. Mitä suurempi nesteen viskositeetti, sitä helpommin se virtaa painovoiman alaisena ja sitä suurempi on sen kinemaattinen viskositeetti.

Dynaaminen ja kinemaattinen viskositeetti ilmaistaan ​​eri mittayksiköinä. International System of Units (SI) -yksiköt dynaamiselle viskositeetille ovat pascal-sekunteja. Paskalit ovat paineen mittaus – tässä tapauksessa nesteeseen kohdistuva leikkausjännitys – kun taas sekunnit mittaavat muodonmuutokseen kuluvan ajan. Dynaaminen viskositeetti voidaan mitata myös yksiköllä nimeltä poise, joka on toinen paine ja aika. Yleinen yksikkö, jota käytetään kinemaattisen viskositeetin mittaamiseen, on stokes eli neliösenttimetriä sekunnissa, vaikka joskus käytetään SI -neliömetriä sekunnissa.

Näiden mittausten käyttö on välttämätöntä erilaisissa todellisissa sovelluksissa. Esimerkiksi on tärkeää formuloida maali, jolla on tietty dynaaminen viskositeetti, jotta se voidaan sekoittaa ja levittää oikeassa paksuudessa. Kinemaattisen viskositeetin mittausta käytetään useammin tapauksissa, joissa nesteen täytyy virrata putken läpi tai voidella koneita, kuten auton moottorissa.

Tuotteiden, kuten moottoriöljyn, jotka altistuvat vaihteleville fyysisille olosuhteille, on oltava erityinen dynaaminen ja kinemaattinen viskositeetti toimiakseen oikein. Nesteiden viskositeetti muuttuu lämpötilan ja paineen mukaan. Esimerkiksi kylmällä säällä öljy sakeutuu ja tiivistyy, mikä saa sen virtaamaan vähemmän helposti. On tärkeää tietää sekä dynaamiset että kinemaattiset viskositeettisuhteet tässä tilanteessa, jotta voidaan ennustaa, miten öljy käyttäytyy eri lämpötiloissa.