Viskoznost je temeljno svojstvo tekućine koje opisuje njihovu otpornost na protok. Razumijevanje razlike između apsolutne viskoznosti i kinematičke viskoznosti ključno je za različite industrije, uključujući naftu, kemijsku i preradu hrane. Kao vodeći dobavljač viscometera, često se susrećemo s pitanjima o ove dvije vrste viskoznosti. U ovom ćemo postu istražiti detalje apsolutne viskoznosti i kinematičke viskoznosti, istražiti kako se mjere pomoću viscometera i istaknuti njihove ključne razlike.
Što je apsolutna viskoznost?
Apsolutna viskoznost, poznata i kao dinamička viskoznost, mjera je unutarnjeg otpora tekućine na protok. To kvantificira silu potrebnu za pomicanje jednog sloja tekućine u odnosu na drugi na određenu brzinu. SI jedinica apsolutne viskoznosti je Pascal-sekunda (PA · S), iako se Centipoise (CP) obično koristi u praktičnim primjenama. Jedan pa · s jednak je 1000 cp.
Koncept apsolutne viskoznosti može se ilustrirati korištenjem Newtonovog zakona viskoznosti, koji kaže da je stres smicanja (τ) između susjednih slojeva tekućine izravno proporcionalan gradijentu brzine (DU/DY) između tih slojeva. Matematički se može izraziti kao:
τ = µ * (vi/dy)
gdje je μ apsolutna viskoznost tekućine. Ova jednadžba pokazuje da što je veća apsolutna viskoznost, to je veći stres smicanja potreban za održavanje određenog gradijenta brzine.
Što je kinematička viskoznost?
Kinematička viskoznost definirana je kao omjer apsolutne viskoznosti (μ) i gustoće (ρ) tekućine. To je mjera otpornosti tekućine da teče pod utjecajem gravitacije. SI jedinica kinematičke viskoznosti je kvadratni metar u sekundi (m²/s), ali češće korištena jedinica je Centistoke (CST). Jedan m²/s jednak je 1.000.000 CST.
Odnos između kinematičke viskoznosti (ν), apsolutne viskoznosti (μ) i gustoće (ρ) dana je sljedećom jednadžbom:
n = m / r
Kinematička viskoznost pruža informacije o tome kako lako tekućina može teći pod vlastitom težinom. Posebno je koristan u primjenama gdje gravitacija igra značajnu ulogu, poput protoka tekućina kroz cijevi ili u podmazivanju strojeva.
Mjerenje apsolutne i kinematičke viskoznosti viskometerom
Viscometers su instrumenti koji se koriste za mjerenje viskoznosti tekućine. Na raspolaganju je nekoliko vrsta viscometera, a svaki se temelji na različitim principima rada. Neki uobičajeni tipovi uključuju rotacijske viskometere, kapilarne viskometere i pad lopte.
Mjerenje apsolutne viskoznosti
Rotacijski viskometeri obično se koriste za mjerenje apsolutne viskoznosti. Ovi viskometeri djeluju rotirajući vreteno ili bob u tekućini i mjerenjem okretnog momenta potrebnog za održavanje konstantne brzine rotacije. Apsolutna viskoznost tekućine izračunava se na temelju izmjerenog okretnog momenta i geometrije vretena ili bob.
Kapilarni viskometeri također se mogu koristiti za mjerenje apsolutne viskoznosti. U kapilarnom viskomoteru, tekućina je prisiljena teći kroz usku kapilarnu cijev pod poznatim tlakom. Mjeri se vrijeme potrebno da se tekućina teče kroz određenu duljinu cijevi, a apsolutna viskoznost izračunava se korištenjem zakona Poiseuille.
Mjerna kinematička viskoznost
Kapilarni viskometeri najčešće su korišteni instrumenti za mjerenje kinematičke viskoznosti. Načelo iza kapilarnih viskometa temelji se na činjenici da protok tekućine kroz kapilarnu cijev upravlja ravnoteža između gravitacijske sile i viskozne sile.
U tipičnom kapilarnom viskomotru, tekućina se stavlja u vertikalnu kapilarnu cijev, a mjeri se vrijeme potrebno da tekućina teče između dvije označene točke. Kinematička viskoznost tekućine izračunava se pomoću sljedeće jednadžbe:
n = c * t
gdje je ν kinematička viskoznost, C je konstanta viskometera (što ovisi o geometriji kapilarne cijevi), a t je vrijeme protoka.
Ključne razlike između apsolutne i kinematičke viskoznosti
Fizičko značenje
Glavna razlika između apsolutne i kinematičke viskoznosti leži u njihovom fizičkom značenju. Apsolutna viskoznost mjeri unutarnju otpornost tekućine u protok, dok kinematička viskoznost uzima u obzir gustoću tekućine i mjeri njegovu otpornost na protok pod utjecajem gravitacije.
Mjerne jedinice
Apsolutna viskoznost mjeri se u jedinicama Pascal-sekunde (PA · S) ili Centipoise (CP), dok se kinematička viskoznost mjeri u jedinicama kvadratnih metara u sekundi (m²/s) ili Centistoke (CST).
Prijava
Apsolutna viskoznost je relevantnija u primjenama gdje je unutarnje trenje tekućine glavna briga, poput formulacije maziva, boja i ljepila. Kinematička viskoznost, s druge strane, obično se koristi u primjenama gdje je važan protok tekućine pod gravitacijom, poput naftne industrije za mjerenje viskoznosti sirovih ulja i rafiniranih proizvoda.
Naši viskometerski proizvodi
Kao dobavljač viscometera nudimo širok raspon viskometa za mjerenje apsolutne i kinematičke viskoznosti. Naš portfelj proizvoda uključujePoluautomatski kinematički viscometer,,Inteligentni kinematički viscometer, iEngler Viscometer.
Naši poluautomatski kinematički viskometeri dizajnirani su za jednostavno i precizno mjerenje kinematičke viskoznosti. Sadrže funkcije automatske kontrole temperature i vremena, što ih čini prikladnim za upotrebu u laboratorijama i industrijskim postavkama.
Inteligentni kinematički viskometeri nude napredne značajke kao što su digitalni zaslon, automatski izračunavanje viskoznosti i pohranjivanje podataka. Ovi viskometeri idealni su za visoko precizne aplikacije i istraživačke laboratorije.
Engler Viscometer je tradicionalna vrsta viskometra koji se obično koristi u naftnoj industriji. On mjeri viskoznost tekućine u odnosu na viskoznost vode na određenoj temperaturi.
Zaključak
Zaključno, apsolutna viskoznost i kinematička viskoznost dva su važna svojstva tekućine koja pružaju vrijedne informacije o njihovom ponašanju protoka. Apsolutna viskoznost mjeri unutarnju otpornost tekućine u protok, dok kinematička viskoznost uzima u obzir gustoću tekućine i mjeri njegovu otpornost na protok pod utjecajem gravitacije.
Viskometeri su bitni alati za mjerenje apsolutne i kinematičke viskoznosti. Razumijevanjem razlika između ove dvije vrste viskoznosti i odabirom odgovarajućeg viscometera za vašu primjenu, možete osigurati točna i pouzdana mjerenja viskoznosti.
Ako vam je potreban viscometer za svoju industriju ili potrebe za istraživanjem, pozivamo vas da nas kontaktirate za više informacija. Naš tim stručnjaka rado će vam pomoći u odabiru pravog viscometera za vaše specifične zahtjeve i voditi vas kroz postupak nabave.
Reference
- ASTM D445 - Standardna metoda ispitivanja za kinematičku viskoznost prozirnih i neprozirnih tekućina (i izračunavanje dinamičke viskoznosti)
- ASTM D2196 - Standardne metode ispitivanja za reološka svojstva ne -newtonskih materijala rotacijskim viscometerom
- Barnes, HA, Hutton, JF, & Walters, K. (1989). Uvod u reologiju. Elsevier Science Publishers.
