تفاوت بین ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی
فهرست مطالب
ویسکوزیته به دو روش مختلف اندازه‌گیری می‌شود: ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی. هر دو روش به نحوی بیانگر میزان اصطکاک داخلی سیال هستند، اما تفاوت‌هایی اساسی دارند که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.
ویسکوزیته دینامیکی (مطلق) چیست؟
ویسکوزیته دینامیکی، که با نام ویسکوزیته مطلق نیز شناخته می‌شود، معیاری از نیروی لازم برای غلبه بر اصطکاک داخلی سیال به منظور ایجاد جریان است. این مفهوم اولین بار در سال ۱۸۴۰ توسط ریاضیدان فرانسوی ژان لئونارد ماری پوازوی مطرح شد. او طی آزمایش‌هایی که روی جریان خون در لوله‌های شیشه‌ای انجام داد، دریافت که مایعات مختلف برای جریان یافتن به نیروهای خارجی متفاوتی نیاز دارند. این نیروی لازم برای جریان یافتن به‌عنوان ویسکوزیته دینامیکی شناخته شد و واحد اندازه‌گیری آن پواز (Poise) تعیین گردید.
ویسکوزیته سینماتیکی چیست؟
در همان دوره، دانشمند ایرلندی جرج استوکس آزمایش‌هایی را انجام داد که نشان داد ذرات درون مایعات مختلف با سرعت‌های متفاوتی سقوط می‌کنند. او دریافت که این تفاوت ناشی از اصطکاک داخلی سیال است و این مفهوم منجر به تعریف ویسکوزیته سینماتیکی شد. استوکس برای اندازه‌گیری این خاصیت، سیال را درون یک لوله شیشه‌ای ریخته و زمان مورد نیاز برای جریان یافتن آن را ثبت کرد.
ویسکوزیته سینماتیکی به‌عنوان معیاری برای سرعت جریان یافتن یک سیال تحت تأثیر نیروی جاذبه شناخته می‌شود. برخلاف ویسکوزیته دینامیکی، در این اندازه‌گیری نیروی خارجی مستقیماً وارد نمی‌شود، بلکه تنها وزن و چگالی سیال در تعیین مقدار آن نقش دارند. این خاصیت معمولاً با واحد سانتی‌استوکس (cSt) اندازه‌گیری می‌شود.
برای محاسبه شاخص ویسکوزیته به صفحه مربوط به آن مراجعه کنید.
تفاوت‌های اصلی بین ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی
- ماهیت اندازه‌گیری: ویسکوزیته دینامیکی میزان نیروی موردنیاز برای جریان یافتن سیال را تعیین می‌کند، درحالی‌که ویسکوزیته سینماتیکی نرخ جریان سیال را بدون اعمال نیروی خارجی و صرفاً تحت تأثیر جاذبه اندازه‌گیری می‌کند.
- واحد اندازه‌گیری: ویسکوزیته دینامیکی بر حسب پاسکال-ثانیه (Pa.s) یا سانتی‌پواز (cP) و ویسکوزیته سینماتیکی بر حسب میلی‌متر مربع بر ثانیه (mm²/s) یا سانتی‌استوکس (cSt) بیان می‌شود.
- رابطه ریاضی: ویسکوزیته دینامیکی برابر است با حاصل‌ضرب ویسکوزیته سینماتیکی در چگالی سیال: ویسکوزیته دینامیکی = ویسکوزیته سینماتیکی × چگالی سیال
- تاثیر چگالی: در ویسکوزیته سینماتیکی، چگالی سیال بخشی از فرآیند اندازه‌گیری است، درحالی‌که در ویسکوزیته دینامیکی چگالی به‌طور جداگانه لحاظ می‌شود.
نتیجه‌گیری
ویسکوزیته یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های یک سیال است که تأثیر مستقیمی بر عملکرد آن در سیستم‌های مختلف دارد. ویسکوزیته دینامیکی و سینماتیکی دو روش اصلی برای اندازه‌گیری این خاصیت هستند که هرکدام کاربردهای خاص خود را دارند. درک تفاوت‌های این دو نوع ویسکوزیته به مهندسان و متخصصان صنایع مختلف کمک می‌کند تا روانکارهای مناسبی برای سیستم‌های خود انتخاب کنند. در نهایت، دانستن این نکات می‌تواند تأثیر بسزایی در افزایش کارایی تجهیزات صنعتی و کاهش هزینه‌های نگهداری داشته باشد.
جهت کسب اطلاعات بیشتر به منبع این مقاله مراجعه کنید.
دیدگاهتان را بنویسید
تاکنون دیدگاهی در این مطلب ارسال نشده!