Quelle est la différence entre la viscosité dynamique et cinématique?

à première vue, la viscosité semble être un concept assez simple. Il aide à décrire l’épaisseur d’un produit ou son écoulement. C’est tout, pas vrai?

en réalité, il existe plusieurs termes différents qui relèvent de la rubrique viscosité. Ces termes sont dérivés de la façon dont la viscosité est mesurée. Lorsque les gens parlent de viscosité, ils parlent de deux choses: la viscosité cinématique ou la viscosité dynamique.,

Il n’est pas facile de trouver beaucoup d’informations sur les différences entre la viscosité dynamique et cinématique. C’est ma tentative d’apporter de la clarté à ces deux concepts principaux.

Une façon consiste à mesurer la résistance d’un fluide à l’écoulement lorsqu’une force externe est appliquée. C’est la viscosité dynamique.

l’autre façon est de mesurer le débit résistif d’un fluide sous le poids de la gravité. Le résultat est la viscosité cinématique. Autrement dit, la viscosité cinématique est la mesure de la résistance inhérente d’un fluide à l’écoulement lorsqu’aucune force externe, à l’exception de la gravité, n’agit sur lui.,

pour compliquer encore ma tentative de simplifier ces concepts, deux fluides qui ont la même viscosité dynamique peuvent avoir des viscosités cinématiques différentes. En effet, les résultats cinématiques dépendent de la densité du fluide. La densité n’est pas un facteur de viscosité dynamique.

besoin d’un rappel sur la densité?

la Densité est le rapport de la masse (ou le poids) de l’échantillon divisé par le volume de l’échantillon. Pensez à un glaçon et un cube d’acier. Ils peuvent être de la même taille, mais le cube d’acier pèse plus que le cube de glace., Par conséquent, nous disons que l’acier a une plus grande densité que le glaçon.

La masse (le poids) d’un fluide est déterminée par la gravité. Dans la méthode de mesure cinématique, la gravité est la seule force qui agit sur l’échantillon.

mesure de la viscosité dynamique

les viscosimètres rotatifs sont l’un des types d’instruments les plus populaires utilisés pour mesurer la viscosité dynamique. Ces instruments font tourner une sonde dans l’échantillon liquide. La viscosité est déterminée en mesurant la force – ou le couple-nécessaire pour tourner la sonde.,

le viscosimètre rotatif est particulièrement utile pour mesurer des liquides non newtoniens. Les liquides non newtoniens changent de viscosité lorsqu’ils sont exposés à différentes conditions. Par exemple, certains de ces liquides montrent une augmentation de la viscosité avec une augmentation de la force appliquée tandis que d’autres liquides non newtoniens diminuent de viscosité avec une augmentation de la force appliquée.
le viscosimètre rotatif peut ajuster la vitesse de rotation de la sonde lorsqu’elle se déplace dans le liquide. Le viscosimètre détecte la variation de la viscosité de l’échantillon lorsque la vitesse, parfois appelée taux de cisaillement, est modifiée.,

L’unité de mesure de la viscosité dynamique est Centipoise (cP).

mesure de la viscosité cinématique

Il existe plusieurs façons de déterminer la viscosité cinématique d’un fluide, mais la méthode la plus courante consiste à déterminer le temps nécessaire à un fluide pour s’écouler dans un tube capillaire. Le temps est converti directement en viscosité cinématique à l’aide d’une constante d’étalonnage fournie pour le tube spécifique.

L’unité de mesure de la viscosité cinématique est Centistokes (cSt).

une différence fondamentale entre les mesures de viscosité dynamique et cinématique est la densité., La densité fournit en fait un moyen de convertir entre une mesure de viscosité cinématique et une mesure de viscosité dynamique. La formule de conversion est la suivante:

• Cinématique (cSt) x Densité = Dynamique (cP)
• Dynamique (cP) / Densité = Cinématique (cSt)

Pour un échantillon donné, avec une densité de plus de l’un, la viscosité dynamique sera toujours le plus grand nombre.

Quand devriez-vous utiliser des mesures dynamiques de viscosité?

– Vous tester la viscosité dynamique lorsque vous voulez savoir la résistance interne d’un fluide, ou la force nécessaire pour déplacer un avion de liquide sur l’autre.,

la mesure de la viscosité dynamique est particulièrement utile pour les liquides dont les caractéristiques apparentes changent à mesure que la force ou la pression est appliquée. Ces liquides sont connus sous le nom de fluides non newtoniens. Les fluides non newtoniens sont sensibles aux changements de la quantité de force exercée sur eux, et peuvent parfois même changer de façon permanente leur viscosité si une force constante a été exercée sur eux sur une période de temps.

un exemple de l’importance de la mesure dynamique de la viscosité est d’indiquer les caractéristiques d’écoulement appropriées du ketchup., Ce produit doit avoir une viscosité inférieure à mesure qu’il coule, pour le sortir de la bouteille, mais doit être épais (ou pas aussi enclin à couler) lorsqu’il est assis sur le hamburger. Tester la viscosité du ketchup à différentes vitesses (équivalant à différents niveaux de force) aidera à s’assurer que le ketchup se comporte comme il se doit.

une Autre application est la conception de systèmes de pompage. Étant donné que la viscosité des liquides non newtoniens change avec la vitesse de déplacement, la pression et la vitesse de la pompe ont un impact sérieux sur les spécifications des pompes, de la pression et de la taille de la tuyauterie appropriées., Tester le produit à différentes vitesses aidera à fournir des lignes directrices pour la conception du système de pompage.

Quand devriez-vous utiliser des mesures de viscosité cinématique?

Cette mesure est principalement utilisée pour les liquides newtoniens – les liquides qui ne changent pas de viscosité avec les changements de force appliquée (taux de cisaillement).

tester les huiles lubrifiantes est une application importante. En utilisant cette méthode d’essai, les changements de viscosité à différentes températures et dans des conditions environnementales différentes peuvent être déterminés. Avec ces informations, les changements dans l’efficacité de la lubrification peuvent être évalués.,

D’autres produits pour lesquels la méthode cinématique convient sont l’huile, l’essence, la glycérine et l’alcool.

la mesure de la viscosité des fluides newtoniens peut être réalisée à l’aide de viscosimètres rotatifs (via la formule de conversion énumérée ci-dessus). Cependant, il est plus simple d’utiliser des instruments à base capillaire. Dans certains cas, les instruments à base capillaire sont plus précis pour déterminer la viscosité cinématique.,

lorsque vous devez déterminer les caractéristiques de viscosité d’un liquide qui n’est pas exposé à des forces physiques extérieures (en d’autres termes, lorsque la gravité est la seule force agissant sur le liquide), la cinématique devrait être la méthode de choix.

résumé

Les fluides newtoniens ont une viscosité inhérente qui ne change pas lorsque vous modifiez la force appliquée au liquide. Cette viscosité inhérente peut être mesurée facilement et avec précision avec un appareil de type capillaire, en utilisant la gravité pour déplacer le fluide.,

d’autre part, les fluides non newtoniens présentent de grandes variations de viscosité en fonction de la force appliquée. Ces tests nécessitent des instruments tels que des viscosimètres rotatifs qui peuvent mesurer les changements dans le temps et sur une gamme de forces appliquées.

pour délimiter entre ces deux types de liquides:

• Viscosité dynamique: viscosité liée à la force externe appliquée aux fluides non newtoniens.
• Viscosité cinématique: viscosité inhérente des fluides newtoniens, qui ne change pas avec un changement de force appliquée.,

bien que cette comparaison ne soit pas exhaustive, j’espère qu’elle servira à approfondir votre compréhension des différences entre la viscosité dynamique et la viscosité cinématique. Veuillez le partager avec toute personne qui pourrait être intéressée.

Jusqu’à la prochaine fois,

Amanda

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