動(dòng)態(tài)和運(yùn)動(dòng)粘度有什么區(qū)別?
在研究任何應(yīng)用的流體流動(dòng)時(shí),粘度是基本的材料屬性。兩種**常見的粘度類型是動(dòng)態(tài)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的。這兩個(gè)屬性之間的關(guān)系非常簡(jiǎn)單。
動(dòng)態(tài)粘度(也稱為**粘度)是流體內(nèi)部流動(dòng)阻力的測(cè)量值,而運(yùn)動(dòng)粘度是指動(dòng)態(tài)粘度與密度的比值?;谝陨媳磉_(dá)式,具有相同動(dòng)態(tài)粘度的兩種流體可具有根據(jù)密度而具有非常不同的運(yùn)動(dòng)粘度,反之亦然。因此,掌握這兩種材料特性的物理意義并不總是那么容易。
簡(jiǎn)而言之,動(dòng)態(tài)粘度為您提供了使流體以特定速率流動(dòng)所需的力的信息,而運(yùn)動(dòng)粘度則表示在施加特定力時(shí)流體流動(dòng)的速度。
流體流動(dòng)的內(nèi)部阻力(動(dòng)態(tài)粘度)意味著存在涉及排出流體的力。該力(F)正比于:
1)剪切率(SR)
2)表面積(A)
3)動(dòng)態(tài)粘度(η)
F = ηA ×SR
在上述表達(dá)式(牛頓粘度定律)中,動(dòng)態(tài)粘度用作應(yīng)力F / A 與變形率或剪切速率之間的比例常數(shù)。另一種考慮運(yùn)動(dòng)粘度的方法是認(rèn)識(shí)到它具有擴(kuò)散系數(shù)[cm 2 / s]。出于這個(gè)原因,運(yùn)動(dòng)粘度有時(shí)被稱為動(dòng)量擴(kuò)散率,類似于熱量和質(zhì)量擴(kuò)散率。從這個(gè)意義上講,動(dòng)態(tài)粘度是一個(gè)更基本的屬性,而運(yùn)動(dòng)粘度是一個(gè)推導(dǎo)的屬性。
歷史上,粘度測(cè)量方法選擇運(yùn)動(dòng)粘度,因?yàn)樗簧婕皽y(cè)量力。在大多數(shù)“運(yùn)動(dòng)學(xué)”粘度計(jì)中,流體流動(dòng)由重力(g)驅(qū)動(dòng)。這些方法(毛細(xì)管,漏斗......)只是測(cè)量流體流過給定幾何體的時(shí)間。更**的粘度計(jì)依靠在給定的剪切速率下測(cè)量剪切應(yīng)力。這使復(fù)雜的非牛頓流體的粘度指紋(即粘度與剪切速率)更完整地表征。
這兩個(gè)屬性之間的另一個(gè)區(qū)別是它們單位的獨(dú)特性。動(dòng)態(tài)粘度單位在SI單位中是很好的Mpa-s,在CGS中是等效的CP(厘米)。另一方面,**常見的運(yùn)動(dòng)粘度單位是SI 單位為厘米2 /秒和CGS的厘斯(厘米管),但也取決于行業(yè)或應(yīng)用是否以多個(gè)任意單位測(cè)量。Saybolt Universal Seconds(SUS)在石油工業(yè)中就是這種情況,60cm3流體通過校準(zhǔn)管在38°C下流動(dòng)所需的時(shí)間被用作粘度的測(cè)量值。另一個(gè)例子是使用“杯子”來測(cè)量給定樣品流過給定幾何形狀的漏斗的時(shí)間。這些方法通常用作粘度指數(shù)儀,因?yàn)樗鼈儾荒塬@得可以在不同實(shí)驗(yàn)室之間共享的一致結(jié)果。
那么你應(yīng)該使用哪一個(gè)?如果您對(duì)分子之間的相互作用感興趣,可以根據(jù)機(jī)械應(yīng)力來解釋,那么動(dòng)態(tài)粘度更合適。例如,動(dòng)態(tài)粘度可以確定配方變化對(duì)分子相互作用和粘度的影響。相比之下,由于運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)的簡(jiǎn)單性,運(yùn)動(dòng)粘度已成為石油行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。出于這個(gè)原因,當(dāng)感興趣的是流體運(yùn)動(dòng)和速度場(chǎng)時(shí),運(yùn)動(dòng)粘度更加方便,因?yàn)樗鼣y帶有關(guān)由摩擦引起的運(yùn)動(dòng)傳播的信息。