Apakah perbezaan antara kelikatan dinamik dan kinematik?

Kelikatan ialah sifat bahan asas apabila mengkaji aliran bendalir dalam sebarang aplikasi. Dua jenis kelikatan yang paling biasa ialah dinamik dan kinematik. Hubungan antara dua sifat ini sangat mudah.

Kelikatan dinamik (juga dipanggil kelikatan mutlak) ialah ukuran rintangan dalaman bendalir untuk mengalir, manakala kelikatan kinematik ialah nisbah kelikatan dinamik kepada ketumpatan. Berdasarkan ungkapan di atas, dua cecair dengan kelikatan dinamik yang sama boleh mempunyai kelikatan kinematik yang sangat berbeza bergantung kepada ketumpatan dan sebaliknya. Oleh itu, tidak selalu mudah untuk memahami makna fizikal sifat-sifat kedua-dua bahan ini.

Ringkasnya, kelikatan dinamik memberi anda maklumat tentang daya yang diperlukan untuk membuat aliran bendalir pada kadar tertentu, manakala kelikatan kinematik menunjukkan berapa cepat bendalir mengalir apabila daya tertentu dikenakan.

Rintangan dalaman terhadap aliran bendalir (kelikatan dinamik) bermakna terdapat daya yang terlibat dalam menyesarkan bendalir. Daya ini (F) adalah berkadar dengan:

1) Kadar ricih (SR)

2) Luas permukaan (A)

3) Kelikatan dinamik (η)

F=ηA ×SR

Dalam ungkapan di atas (hukum kelikatan Newton), kelikatan dinamik digunakan sebagai pemalar kekadaran antara tegasan F/A dan kadar ubah bentuk atau kadar ricih. Satu lagi cara untuk memikirkan kelikatan kinematik adalah untuk menyedari bahawa ia mempunyai pekali resapan [cm 2 / s]. Atas sebab ini, kelikatan kinematik kadang-kadang dipanggil difusivity momentum, analog dengan difusivity haba dan jisim. Dalam pengertian ini, kelikatan dinamik ialah sifat yang lebih asas, manakala kelikatan kinematik ialah sifat terbitan.

Dari segi sejarah, kaedah pengukuran kelikatan pilihan ialah kelikatan kinematik kerana ia tidak melibatkan daya pengukuran. Dalam kebanyakan viskometer "kinematik", aliran bendalir didorong oleh graviti (g). Kaedah ini (kapilari, corong...) hanya mengukur masa yang diperlukan untuk bendalir mengalir melalui geometri tertentu. Viskometer yang lebih tepat bergantung pada mengukur tegasan ricih pada kadar ricih tertentu. Ini membolehkan pencirian yang lebih lengkap bagi cap jari kelikatan (iaitu kelikatan berbanding kadar ricih) cecair kompleks bukan Newtonian.

Satu lagi perbezaan antara kedua-dua sifat ini adalah keunikan unit mereka. Unit kelikatan dinamik adalah MPa-s dalam unit SI dan CP (sentimeter) setara dalam CGS. Sebaliknya, unit kelikatan kinematik yang paling biasa ialah unit SI dalam sentimeter sesaat dan CGS dalam centistokes (tiub sentimeter), tetapi ia juga bergantung kepada industri atau aplikasi sama ada ia diukur dalam lebih daripada satu unit sewenang-wenangnya. Ini adalah kes dengan Saybolt Universal Seconds (SUS) dalam industri petroleum, di mana masa yang diperlukan untuk 60cm3 cecair mengalir melalui tiub penentukuran pada 38 darjah digunakan sebagai ukuran kelikatan. Contoh lain ialah menggunakan "cawan" untuk mengukur masa yang diambil untuk sampel tertentu mengalir melalui corong geometri tertentu. Kaedah ini sering digunakan sebagai meter indeks kelikatan kerana ia tidak memberikan hasil yang konsisten yang boleh dikongsi antara makmal yang berbeza.

Jadi yang mana satu patut anda gunakan? Jika anda berminat dengan interaksi antara molekul yang boleh dijelaskan dari segi tekanan mekanikal, maka kelikatan dinamik adalah lebih sesuai. Contohnya, kelikatan dinamik boleh menentukan kesan perubahan rumusan ke atas interaksi molekul dan kelikatan. Sebaliknya, kelikatan kinematik telah menjadi standard dalam industri petroleum kerana kesederhanaan viskometer kinematik. Atas sebab ini, kelikatan kinematik adalah lebih mudah apabila minat adalah dalam gerakan bendalir dan medan halaju, kerana ia membawa maklumat tentang perambatan gerakan yang disebabkan oleh geseran.