Kinematická vs dynamická viskozita
Dynamická viskozita a kinematická viskozita sú dva dôležité pojmy diskutované v dynamike tekutín. Tieto dva koncepty majú rôzne uplatnenie v oblastiach, ako sú dynamika tekutín, mechanika tekutín, aerodynamika, chémia a dokonca aj lekárska veda. Vo vyššie uvedených oblastiach je potrebné dobré pochopenie pojmov dynamická viskozita a kinematická viskozita. V tomto článku sa budeme zaoberať pojmom dynamická viskozita a kinematická viskozita, ich definíciami, aplikáciami dynamickej a kinematickej viskozity, podobnosťami a nakoniec rozdielmi medzi kinematickou viskozitou a dynamickou viskozitou.
Čo je to dynamická viskozita?
Na pochopenie pojmu dynamická viskozita je potrebná všeobecná predstava o oblasti viskozity. Viskozita je definovaná ako miera odporu kvapaliny, ktorá sa deformuje buď šmykovým napätím alebo ťahovým napätím. Častejšími slovami je viskozita „vnútorné trenie“kvapaliny. Tiež sa to nazýva hrúbka tekutiny. Viskozita je jednoducho trenie medzi dvoma vrstvami kvapaliny, keď sa tieto dve vrstvy pohybujú navzájom. Sir Isaac Newton bol priekopníkom v mechanike tekutín. Postuloval, že pre newtonovskú tekutinu je šmykové napätie medzi vrstvami úmerné rýchlostnému gradientu v smere kolmom na vrstvy. Tu použitá proporcionálna konštanta (faktor proporcionality) je viskozita kvapaliny. Viskozita sa obvykle označuje gréckym písmenom „µ“. Viskozitu kvapaliny je možné merať pomocou viskozimetrov a reometrov. Jednotkou viskozity je Pascal-sekundy (alebo Nm-2 s). Systém cgs používa na meranie viskozity jednotku „Poise“, pomenovanú po Jean Louis Marie Poiseuille. Dynamická viskozita je tiež známa ako absolútna viskozita. Dynamická viskozita je všeobecné meranie viskozity používané vo väčšine výpočtov. Toto je označené buď µ alebo ɳ. Jednotka SI dynamickej viskozity je Pascal sekúnd. Ak je medzi dve platne umiestnená tekutina s viskozitou 1 Pascal s a jedna platňa je posunutá do strany so šmykovým namáhaním 1 Pascal, pohybuje sa za 1 sekundu o vzdialenosť rovnajúcu sa hrúbke vrstvy medzi platňami.
Čo je to kinematická viskozita?
V niektorých prípadoch je zotrvačná sila kvapaliny významná aj z hľadiska merania viskozity. Zotrvačná sila kvapaliny závisí od hustoty kvapaliny. Preto je na uľahčenie týchto výpočtov definovaný nový termín zvaný kinematická viskozita. Kinematická viskozita je definovaná ako pomer dynamickej viskozity k hustote kvapaliny. Kinematická viskozita sa označuje výrazom ν (grécke písmeno nu). Kinematická viskozita má jednotky metrov štvorcových vydelené sekundami. Jednotka „stoke“sa používa aj na meranie kinematickej viskozity.
Aký je rozdiel medzi kinematickou viskozitou a dynamickou viskozitou?
• Dynamická viskozita nezávisí od hustoty kvapaliny, ale kinematická viskozita závisí od hustoty kvapaliny.
• Kinematická viskozita sa rovná dynamickej viskozite vydelenej hustotou kvapaliny.
