op het eerste gezicht lijkt viscositeit een vrij eenvoudig concept. Het helpt beschrijven hoe dik een product is, of hoe goed het stroomt. Dat is alles, toch?
in werkelijkheid zijn er verschillende termen die onder de rubriek viscositeit vallen. Deze termen zijn afgeleid van hoe de viscositeit wordt gemeten. Wanneer mensen praten over viscositeit, hebben ze het over een van twee dingen: kinematische viscositeit of dynamische viscositeit.,
Het is niet eenvoudig om veel informatie te vinden over de verschillen tussen dynamische en kinematische viscositeit. Dit is mijn poging om duidelijkheid te brengen in deze twee hoofdbegrippen.
een manier is om de weerstand van een vloeistof tegen stroming te meten wanneer een externe kracht wordt uitgeoefend. Dit is dynamische viscositeit.
de andere manier is het meten van de resistieve stroom van een vloeistof onder het gewicht van de zwaartekracht. Het resultaat is kinematische viscositeit. Anders gezegd, kinematische viscositeit is de maat van de inherente weerstand van een vloeistof tegen stroming wanneer er geen externe kracht, behalve zwaartekracht, op werkt.,
om mijn poging om deze concepten te vereenvoudigen nog ingewikkelder te maken, kunnen twee vloeistoffen met dezelfde dynamische viscositeit verschillende kinematische viscositeiten hebben. Dit komt omdat kinematische resultaten afhankelijk zijn van de dichtheid van de vloeistof. Dichtheid is geen factor met dynamische viscositeit.
behoefte aan een verversing van de dichtheid?
dichtheid is de verhouding tussen de massa (of het gewicht) van het monster en het volume van het monster. Denk aan een ijsblokje en een kubus van staal. Ze zijn misschien even groot, maar de stalen kubus weegt meer dan het ijsblokje., Daarom zeggen we dat staal een grotere dichtheid heeft dan ijsblokje.
de massa (of het gewicht) van een vloeistof wordt bepaald door de zwaartekracht. In de kinematische meetmethode is zwaartekracht de enige kracht die op het monster inwerkt.
het meten van dynamische viscositeit
Rotatieviscometers zijn een van de meest populaire soorten instrumenten die worden gebruikt om dynamische viscositeit te meten. Deze instrumenten draaien een sonde in het vloeibare Monster. De viscositeit wordt bepaald door de kracht of het koppel te meten die nodig is om de sonde te draaien.,
De rotatieviscometer is bijzonder nuttig voor het meten van niet-Newtoniaanse vloeistoffen. Niet-Newtoniaanse vloeistoffen veranderen van viscositeit bij blootstelling aan verschillende omstandigheden. Sommige van deze vloeistoffen vertonen bijvoorbeeld een toename van de viscositeit met een toename van de toegepaste kracht, terwijl andere niet-Newtoniaanse vloeistoffen de viscositeit met een toename van de toegepaste kracht verminderen.
De rotatieviscometer kan de draaisnelheid van de sonde aanpassen wanneer deze in de vloeistof beweegt. De viscometer detecteert de variatie in de viscositeit van het monster als de snelheid, soms afschuifsnelheid, wordt gewijzigd.,
De meeteenheid voor dynamische viscositeit is Centipoise (cP).
meten van de kinematische viscositeit
er zijn verschillende manieren om de kinematische viscositeit van een vloeistof te bepalen, maar de meest gebruikte methode is het bepalen van de tijd die een vloeistof nodig heeft om door een capillaire buis te stromen. De tijd wordt direct omgezet in kinematische viscositeit met behulp van een kalibratieconstante die voor de specifieke buis wordt verstrekt.
De meeteenheid voor de kinematische viscositeit is Centistokes (cSt).
een fundamenteel verschil tussen de dynamische en kinematische viscositeitsmetingen is de dichtheid., Dichtheid biedt eigenlijk een manier om te converteren tussen een kinematische en een dynamische viscositeitsmeting. De formule voor de conversie is:
- Kinematic (cSt) X Density = Dynamic (cP)
- Dynamic (cP) / Density = Kinematic (cSt)
voor een gegeven monster, met een dichtheid groter dan één, zal de dynamische viscositeit altijd het hoogste getal zijn.
Wanneer moet u dynamische Viscositeitsmetingen gebruiken?
u test de dynamische viscositeit als u de interne weerstand van een vloeistof wilt weten, of de kracht die nodig is om een vlak van de vloeistof over een ander vlak te bewegen.,
de meting van de dynamische viscositeit is het nuttigst voor vloeistoffen die hun schijnbare eigenschappen veranderen als kracht of druk wordt uitgeoefend. Deze vloeistoffen staan bekend als niet-Newtoniaanse vloeistoffen. Niet-Newtoniaanse vloeistoffen zijn gevoelig voor veranderingen in de hoeveelheid kracht die op hen wordt uitgeoefend, en kunnen soms zelfs permanent hun viscositeit veranderen als een constante kracht is uitgeoefend op hen over een periode van tijd.
een voorbeeld van het belang van dynamische viscositeitsmeting is het aangeven van de juiste stromingskenmerken van ketchup., Dit product moet een lagere viscositeit hebben als het stroomt, om het uit de fles te krijgen, maar moet dik zijn (of niet zo geneigd om te stromen) wanneer u op de burger zit. Het testen van de viscositeit van de ketchup met verschillende snelheden (gelijk aan verschillende niveaus van kracht) zal helpen ervoor te zorgen dat de ketchup zich gedraagt zoals het zou moeten.
een andere toepassing is het ontwerp van pompsystemen. Omdat de viscositeit van niet-Newtoniaanse vloeistoffen verandert met de snelheid van beweging, hebben druk en pompsnelheid ernstige gevolgen voor de specificatie van de juiste pompen, druk en leidinggrootte., Het testen van het product op verschillende snelheden zal helpen richtlijnen te geven voor het ontwerp van het pompsysteem.
Wanneer moet u kinematische Viscositeitsmetingen gebruiken?
deze meting wordt meestal gebruikt voor Newtoniaanse vloeistoffen-vloeistoffen die niet van viscositeit veranderen met veranderingen in de toegepaste kracht (afschuifsnelheid).
het testen van smeeroliën is een belangrijke toepassing. Met behulp van deze testmethode kunnen veranderingen in viscositeit bij verschillende temperaturen en onder verschillende omgevingsomstandigheden worden bepaald. Met deze informatie kunnen veranderingen in de smerende effectiviteit worden geëvalueerd.,
enkele andere producten waarvoor de kinematische methode geschikt is, zijn olie, benzine, glycerine en alcohol.
Viscositeitsmeting voor Newtoniaanse vloeistoffen kan worden uitgevoerd met behulp van rotatieviscometers (met behulp van de bovenstaande conversieformule). Het is echter eenvoudiger om capillaire instrumenten te gebruiken. In sommige gevallen zijn instrumenten op capillaire basis nauwkeuriger voor het bepalen van de kinematische viscositeit.,
wanneer u de viscositeitskenmerken moet bepalen van een vloeistof die niet wordt blootgesteld aan externe fysische krachten (met andere woorden, wanneer zwaartekracht de enige kracht is die op de vloeistof werkt), moet kinematisch de gekozen methode zijn.
samenvatting
Newtoniaanse vloeistoffen hebben een inherente viscositeit die niet verandert als u de op de vloeistof uitgeoefende kracht wijzigt. Deze inherente viscositeit kan gemakkelijk en nauwkeurig worden gemeten met een capillair-type apparaat, met behulp van zwaartekracht om de vloeistof te verplaatsen.,
anderzijds vertonen niet-Newtoniaanse vloeistoffen grote variaties in viscositeit, gebaseerd op de uitgeoefende kracht. Deze tests vereisen instrumenten zoals rotatieviscometers die veranderingen in de tijd en over een waaier van toegepaste krachten kunnen meten.
om deze twee soorten vloeistoffen af te bakenen:
- Dynamische viscositeit: viscositeit gerelateerd aan de externe kracht die wordt uitgeoefend op niet-Newtoniaanse vloeistoffen.
- kinematische viscositeit: inherente viscositeit van Newtoniaanse vloeistoffen, die niet verandert met een verandering in de uitgeoefende kracht.,
hoewel deze vergelijking niet uitputtend is, hoop ik dat het uw inzicht in de verschillen tussen dynamische viscositeit en kinematische viscositeit zal bevorderen. Deel het alsjeblieft met iedereen die geïnteresseerd zou kunnen zijn.
tot de volgende keer,
Amanda
P. S. bekijk de opties voor Textuuranalyse. P. P. S. Wees de eerste die weet wanneer we een nieuw blogartikel plaatsen. Schrijf je vandaag nog in bovenaan de pagina!
Leave a Reply