ویسکوزیته یک خاصیت اساسی مایعات است که مقاومت آنها در برابر جریان را توصیف می کند. درک تفاوت بین ویسکوزیته مطلق و ویسکوزیته سینماتیک برای صنایع مختلف از جمله نفت ، شیمیایی و فرآوری مواد غذایی بسیار مهم است. به عنوان یک تأمین کننده پیشرو ویسکومتر ، ما اغلب با سؤالاتی در مورد این دو نوع ویسکوزیته روبرو می شویم. در این پست وبلاگ ، ما به جزئیات ویسکوزیته مطلق و ویسکوزیته سینماتیک می پردازیم ، چگونگی اندازه گیری آنها با استفاده از ویسکومتر را کشف می کنیم و تفاوت های اصلی آنها را برجسته می کنیم.
ویسکوزیته مطلق چیست؟
ویسکوزیته مطلق ، همچنین به عنوان ویسکوزیته پویا شناخته می شود ، اندازه گیری مقاومت داخلی یک مایع در برابر جریان است. این نیروی مورد نیاز برای جابجایی یک لایه از سیال را نسبت به دیگری با سرعت معین تعیین می کند. واحد SI ویسکوزیته مطلق Pascal-Second (Pa · s) است ، اگرچه Centipoise (CP) معمولاً در کاربردهای عملی استفاده می شود. یک pa برابر با 1000 cp است.
مفهوم ویسکوزیته مطلق را می توان با استفاده از قانون ویسکوزیته نیوتن نشان داد ، که بیان می کند که استرس برشی (τ) بین لایه های مجاور یک مایع به طور مستقیم با شیب سرعت (DU/DY) بین آن لایه ها متناسب است. از نظر ریاضی ، می توان آن را بیان کرد:
τ = μ * (شما/dy)
جایی که μ ویسکوزیته مطلق مایعات است. این معادله نشان می دهد که هرچه ویسکوزیته مطلق بالاتر باشد ، تنش برشی مورد نیاز برای حفظ شیب سرعت معین بیشتر می شود.
ویسکوزیته سینماتیک چیست؟
ویسکوزیته سینماتیک به عنوان نسبت ویسکوزیته مطلق (μ) به چگالی (ρ) مایع تعریف می شود. این یک اندازه گیری از مقاومت یک مایع در برابر جریان تحت تأثیر گرانش است. واحد SI ویسکوزیته سینماتیک متر مربع در ثانیه (m²/s) است ، اما واحد متداول تر از Centistoke (CST) است. یک متر مربع در ثانیه برابر با 1،000،000 سانتیگراد است.
رابطه بین ویسکوزیته سینماتیک (ν) ، ویسکوزیته مطلق (μ) و چگالی (ρ) توسط معادله زیر آورده شده است:
n = m / r
ویسکوزیته سینماتیک اطلاعاتی را در مورد چگونگی جریان یک مایع در وزن خود ارائه می دهد. این امر به ویژه در برنامه هایی که گرانش نقش مهمی را ایفا می کند ، مانند جریان مایعات از طریق لوله ها یا روغن کاری ماشین آلات مفید است.
اندازه گیری ویسکوزیته مطلق و سینماتیک با یک ویسکومتر
ویسکومتر ابزارهایی هستند که برای اندازه گیری ویسکوزیته مایعات استفاده می شوند. انواع مختلفی از ویسکومتر در دسترس است که هر یک بر اساس اصول مختلف عملکرد است. برخی از انواع متداول شامل ویسکوترهای چرخشی ، ویسکوت مویرگی و ویسکومتر توپ در حال سقوط است.
اندازه گیری ویسکوزیته مطلق
ویسکوت های چرخشی معمولاً برای اندازه گیری ویسکوزیته مطلق استفاده می شوند. این ویسکوترها با چرخاندن دوک یا باب در مایع و اندازه گیری گشتاور مورد نیاز برای حفظ سرعت چرخش ثابت کار می کنند. ویسکوزیته مطلق مایع بر اساس گشتاور اندازه گیری شده و هندسه دوک یا باب محاسبه می شود.
ویسکومتر مویرگی نیز می تواند برای اندازه گیری ویسکوزیته مطلق استفاده شود. در ویسکومتر مویرگی ، مایع مجبور می شود تحت فشار شناخته شده از طریق یک لوله مویرگی باریک جریان یابد. زمان لازم برای جریان سیال از طریق طول خاص لوله اندازه گیری می شود و ویسکوزیته مطلق با استفاده از قانون Poiseuille محاسبه می شود.
اندازه گیری ویسکوزیته سینماتیک
ویسکومتر مویرگی بیشترین استفاده از ابزارهای اندازه گیری ویسکوزیته سینماتیک است. اصل ویسکومتر مویرگی بر این اساس است که جریان یک مایع از طریق یک لوله مویرگی با تعادل بین نیروی گرانشی و نیروی چسبناک اداره می شود.
در یک ویسکومتر مویرگی معمولی ، مایع در یک لوله مویرگی عمودی قرار می گیرد و زمان لازم برای جریان مایعات بین دو نقطه مشخص شده اندازه گیری می شود. ویسکوزیته سینماتیک سیال سپس با استفاده از معادله زیر محاسبه می شود:
n = c * t
جایی که ν ویسکوزیته سینماتیک است ، C ثابت ویسکومتر است (که به هندسه لوله مویرگی بستگی دارد) ، و T زمان جریان است.
تفاوت های کلیدی بین ویسکوزیته مطلق و سینماتیک
معنی جسمی
تفاوت اصلی بین ویسکوزیته مطلق و سینماتیک در معنای جسمی آنها نهفته است. ویسکوزیته مطلق مقاومت داخلی یک سیال در جریان را اندازه گیری می کند ، در حالی که ویسکوزیته سینماتیک چگالی مایعات را در نظر می گیرد و مقاومت آن را در برابر جریان تحت تأثیر گرانش اندازه می گیرد.
واحدهای اندازه گیری
ویسکوزیته مطلق در واحدهای Pascal-Second (Pa · S) یا Centipoise (CP) اندازه گیری می شود ، در حالی که ویسکوزیته سینماتیک در واحدهای متر مربع در ثانیه (m²/s) یا Centistoke (CST) اندازه گیری می شود.
برنامه
ویسکوزیته مطلق در کاربردهایی که اصطکاک داخلی مایعات نگرانی اصلی است ، مانند فرمولاسیون روان کننده ها ، رنگ ها و چسب ها بیشتر است. ویسکوزیته سینماتیک ، از طرف دیگر ، معمولاً در کاربردهایی که جریان مایعات تحت گرانش مهم است ، مانند صنعت نفت برای اندازه گیری ویسکوزیته روغنهای خام و محصولات تصفیه شده استفاده می شود.
محصولات ویسکومتر ما
ما به عنوان یک تأمین کننده ویسکومتر ، ما طیف گسترده ای از ویسکومرها را برای اندازه گیری ویسکوزیته مطلق و سینماتیک ارائه می دهیم. نمونه کارها محصولات ما شامل می شودویسکومتر سینماتیک نیمه اتوماتیکباویسکومتر سینماتیک هوشمندوتانگلستانبشر
ویسکوترهای سینماتیک نیمه اتوماتیک ما برای اندازه گیری آسان و دقیق ویسکوزیته سینماتیک طراحی شده اند. آنها دارای عملکرد خودکار کنترل دما و زمان بندی هستند و آنها را برای استفاده در آزمایشگاه ها و تنظیمات صنعتی مناسب می کند.
ویسکوترهای هوشمند سینماتیک ویژگی های پیشرفته ای مانند نمایش دیجیتال ، محاسبه خودکار ویسکوزیته و ذخیره داده ها را ارائه می دهند. این ویسکوترها برای کاربردهای با دقت بالا و آزمایشگاههای تحقیقاتی ایده آل هستند.
ویسکومتر Engler یک نوع سنتی ویسومتر است که معمولاً در صنعت نفت استفاده می شود. این ویسکوزیته یک سیال را نسبت به ویسکوزیته آب در دمای مشخص اندازه گیری می کند.
پایان
در نتیجه ، ویسکوزیته مطلق و ویسکوزیته سینماتیک دو ویژگی مهم مایعات هستند که اطلاعات ارزشمندی در مورد رفتار جریان آنها ارائه می دهند. ویسکوزیته مطلق مقاومت داخلی یک سیال در جریان را اندازه گیری می کند ، در حالی که ویسکوزیته سینماتیک چگالی مایعات را در نظر می گیرد و مقاومت آن را در برابر جریان تحت تأثیر گرانش اندازه می گیرد.
ویسکوترها ابزارهای اساسی برای اندازه گیری ویسکوزیته مطلق و سینماتیک هستند. با درک تفاوت بین این دو نوع ویسکوزیته و انتخاب ویسکومتر مناسب برای کاربرد شما ، می توانید اندازه گیری ویسکوزیته دقیق و قابل اعتماد را تضمین کنید.
اگر برای صنعت یا نیازهای تحقیق خود به یک ویسکومتر نیاز دارید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما خوشحال خواهند شد که به شما در انتخاب ویسکومتر مناسب برای نیازهای خاص خود کمک کنند و شما را از طریق فرآیند تهیه راهنمایی کنند.
منابع
- ASTM D445 - روش تست استاندارد برای ویسکوزیته سینماتیک مایعات شفاف و مات (و محاسبه ویسکوزیته پویا)
- ASTM D2196 - روشهای تست استاندارد برای خصوصیات رئولوژیکی مواد غیر نیوتنی توسط ویسکومتر چرخشی
- Barnes ، HA ، Hutton ، JF ، & Walters ، K. (1989). مقدمه ای بر رئولوژی. ناشران علوم Elsevier.
