post

Вискозитет – коефициент на вискозност

Вискозитет е характеристика на флуидите (течности и газове), която определя свойството им да текат. Той е мярка за вътрешното триене между отделните пластове на течността или газа. Флуидите с голям вискозитет са слабо течливи или почти нетечливи, а тези с малък текат отлично. Пчелният мед има голям вискозитет, а водата относително малък.

Теоретична постановка

Нека да си представим теоретичен модел на две тънки пластини с повърхност S, долната от които е неподвижна, а между тях пространството Δy е запълнено с флуид. Самата течност може да се представи като отделни слоеве плътно притиснати един в друг (слоест/ламинарен модел).

динамичен вискозитет

теоретична постановка – слоест строеж на флуид

Когато върху горната пластина се приложи тангенциална сила с размер F, правопропорционална на квадратурата S, пластината започва да се движи със скорост Δv по посока на приложената сила. Във флуида възниква съпротивление, което е резултат от тангенциалните сили на триене между отделните му пластове. Затова горният слой се движи най-бързо, всеки следващ с по-малка скорост, а долният е най-бавен.

Скоростен градиент и вискозитет

Разликата в скоростите на два слоя dv/dy се нарича градиент на скоростта. Скоростният градиент отразява изменението на скоростта на безкрайно малко разстояние dy в перпендикулярно на движението направление. Практически е установено, че силата F трябва да е пропорционална площта на слоя и на скоростния градиент:

F = μ.S.(dv/dy) (закон на Нютон за вътрешното триене)

Коефициентът на пропорционалност μ (мю) се нарича вискозитет на флуида (динамичен вискозитет, коефициент на вътрешно триене). Той е специфичен за различните флуиди, зависи най-вече от температурата и не зависи от налягането, когато става дума за несвиваема течност. В общия случай при повишаване на температурата, вискозността на флуида намалява.

Голяма част от флуидите отговарят на закона на Нютон. Тези, които следват по-сложни зависимости се наричат ненютонови флуиди. Към тях се числят както неорганични (глинени дисперсии), така и органични смеси (тежки нефтени фракции).

Мерни единици

Единицата за вискозитет в SI може да бъде изведена от закона на Нютон:

μ = (F.dy)/(dv.S) ⇒ [μ] = (N.m)/(m.m.m/s), тъй като Pa = N/(m.m) ⇒ μ = Pa.s

Много често в практиката, за по-голямо удобство, той се измерва в поази или сантипоази [cP].

1cP = 10-3 Pa.s= 1 mPa.s

Практическо приложение намира и величината кинематичен вискозитет. Тя представлява отношението между динамичния вискозитет и плътността на флуида.

Сходни Публикации

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *