เนื้อหา
ความหนืดเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการเปลี่ยนแปลงของของไหล - ดังนั้นสิ่งสำคัญคือนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในสาขานี้จะกำหนดชนิดที่แตกต่างกันสองแบบแต่ละแบบมีหน่วยของตัวเอง หน่วยทั่วไปสำหรับการวัดความหนืดไดนามิกคือ poise (P) ซึ่งมีค่าเท่ากับ 1 กรัมต่อเซนติเมตร - วินาที หน่วยที่สอดคล้องกันสำหรับความหนืดจลน์คือ stoke (St) ซึ่งเทียบเท่ากับ 1 เซนติเมตร2 ต่อวินาที. ทั้งสองหน่วยมีขนาดใหญ่และเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติมันเป็นเรื่องธรรมดามากที่จะใช้ centipoise (cP) และ centistoke (cSt) ซึ่งมีค่าเท่ากับหนึ่งในร้อยของหน่วยทั้งหมดที่สอดคล้องกัน วิธีที่ง่ายในการแปลงจากจลศาสตร์ไปเป็นความหนืดไดนามิกคือการคูณค่าเป็น Centistoke ด้วยความถ่วงจำเพาะของของเหลวเพื่อให้ได้ค่าที่สอดคล้องกันในหน่วย Centipoise
ความหนืดสองชนิด
คำจำกัดความของไดนามิก - หรือสัมบูรณ์ - ความหนืดคือแรงแทนเจนต์ต่อพื้นที่หน่วยที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายระนาบแนวนอนหนึ่งของของเหลวเมื่อเทียบกับระนาบอื่นที่ความเร็วหน่วยหนึ่งในขณะที่รักษาระยะห่างระหว่างระนาบหน่วย กล่าวอีกนัยหนึ่งเป็นการวัดค่าความต้านทานภายในของของเหลวต่อการไหล ทุกคนที่พยายามขยับมีดผ่านกากน้ำตาลรู้ว่ามันมีความหนืดแบบไดนามิกสูงกว่าน้ำ
จลนศาสตร์ของความหนืดถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความหนืดไดนามิกต่อความหนาแน่น ของเหลวสองชนิดที่มีความหนืดแบบไดนามิกเท่ากันสามารถมีค่าที่แตกต่างกันมากสำหรับความหนืดจลศาสตร์ของมันขึ้นอยู่กับความหนาแน่น
การวัดความหนืด
ในการวัดความหนืดไดนามิกต้องใช้แรงภายนอกบางชนิดที่ทราบ วิธีทั่วไปในการวัดปริมาณนี้คือการหมุนหัววัดในของเหลวและวัดปริมาณของแรงบิดหรือแรงหมุนที่จำเป็นในการเคลื่อนหัววัดด้วยความเร็วที่แน่นอน เนื่องจากความหนืดจลนศาสตร์ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่หรือแรงภายนอกที่นอกเหนือจากแรงโน้มถ่วงดังนั้นวิธีการทั่วไปในการวัดค่าคือให้ของเหลวไหลผ่านหลอดเส้นเลือดฝอยที่สอบเทียบแล้ว
เมื่อทำการวัดความหนืดแบบไดนามิกและจลศาสตร์นั้นสิ่งสำคัญคือการคำนึงถึงอุณหภูมิเนื่องจากความหนืดนั้นแปรผันตามอุณหภูมิ
แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงทำให้การแปลงง่ายขึ้น
ความถ่วงจำเพาะของของเหลวก๊าซหรือของแข็งคือความหนาแน่นของมันหารด้วยความหนาแน่นของน้ำ เนื่องจากน้ำมีความหนาแน่น 1 g / cm3 (1g / ml) แรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงจึงมีค่าไร้มิติเท่ากับความหนาแน่น ทางลัดนี้ช่วยให้ง่ายต่อการติดตามหน่วยเมื่อแปลงจากไดนามิกเป็นความหนืดจลน์และในทางกลับกัน สำหรับของเหลวใด ๆ ความหนืดจลนศาสตร์ใน Centistoke แรงโน้มถ่วงเฉพาะ X = ความหนืดแบบไดนามิกใน Centipoise หากคุณทำการคำนวณแบบเดียวกันโดยใช้ความหนาแน่นแทนแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงคุณต้องแปลงความหนืดเป็นเซนทิสโต๊คเป็นสโตกเกอร์คูณด้วยความหนาแน่นของของเหลวเป็นกรัม / มล. และแปลงผลลัพธ์เป็น poipoise
ตัวอย่างบางส่วน
ในกรณีของน้ำการแปลงระหว่าง Centistoke และ Centipoise นั้นง่ายเนื่องจากน้ำมีแรงโน้มถ่วงเฉพาะ 1 ความหนืดจลน์ของน้ำที่ 70 องศาฟาเรนไฮต์ (21 องศาเซลเซียส) คือ 1 Centistoke และความหนืดแบบไดนามิกคือ 1 Centipoise
ที่ 68 องศาฟาเรนไฮต์ (20 องศาเซลเซียส) น้ำผึ้งมีความหนาแน่น 1.42 g / ml (ความถ่วงจำเพาะ 1.42) ความหนืดไดนามิกของมันคือ 10,000 cP ดังนั้นความหนืดจลน์ของมันคือ 10,000 cp /1.42 = 7,042 cSt