Ιξώδες vs Κινηματικό ιξώδες | Δυναμικό ιξώδες, απόλυτο ιξώδες
Το ιξώδες είναι μια πολύ σημαντική παράμετρος που συζητείται στη μηχανική των ρευστών. Το ιξώδες και το κινηματικό ιξώδες έχουν μια ποικιλία εφαρμογών σε τομείς όπως η δυναμική των ρευστών, η μηχανική των ρευστών, η αεροδυναμική, η χημεία και ακόμη και η ιατρική επιστήμη. Απαιτείται καλή κατανόηση των εννοιών του ιξώδους και του κινηματικού ιξώδους για να διαπρέψετε στα προαναφερθέντα πεδία. Σε αυτό το άρθρο, θα συζητήσουμε τι είναι το ιξώδες και το κινηματικό ιξώδες, τους ορισμούς τους, τις εφαρμογές του ιξώδους και του κινηματικού ιξώδους, τις ομοιότητες και τέλος τις διαφορές μεταξύ κινηματικού ιξώδους και ιξώδους.
Ιξώδες
Το ιξώδες ορίζεται ως το μέτρο της αντίστασης ενός ρευστού, το οποίο παραμορφώνεται είτε από διατμητική τάση είτε από τάση εφελκυσμού. Με πιο κοινά λόγια, το ιξώδες είναι η «εσωτερική τριβή» ενός ρευστού. Αναφέρεται επίσης ως το πάχος ενός ρευστού. Το ιξώδες είναι απλώς η τριβή μεταξύ δύο στρωμάτων ενός ρευστού όταν τα δύο στρώματα κινούνται το ένα σε σχέση με το άλλο. Ο Sir Isaac Newton ήταν πρωτοπόρος στη μηχανική των ρευστών. Υπέθεσε ότι, για ένα Νευτώνειο ρευστό, η διατμητική τάση μεταξύ των στρωμάτων είναι ανάλογη με την κλίση της ταχύτητας στην κατεύθυνση κάθετη στα στρώματα. Η αναλογική σταθερά (συντελεστής αναλογικότητας) που χρησιμοποιείται εδώ είναι το ιξώδες του ρευστού. Το ιξώδες συνήθως υποδηλώνεται με το ελληνικό γράμμα «μ». Το ιξώδες ενός ρευστού μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας Ιξωδόμετρα και Ρεόμετρα. Οι μονάδες ιξώδους είναι Pascal-seconds ή Nm-2s. Το σύστημα cgs χρησιμοποιεί τη μονάδα «poise», που πήρε το όνομά του από τον Jean Louis Marie Poiseuille, για τη μέτρηση του ιξώδους. Το ιξώδες ενός ρευστού μπορεί επίσης να μετρηθεί με διάφορα πειράματα. Το ιξώδες ενός ρευστού εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Το ιξώδες μειώνεται όσο αυξάνεται η θερμοκρασία.
τ=μ (∂u/∂y)
Οι εξισώσεις και τα μοντέλα ιξώδους είναι πολύ περίπλοκα για μη νευτώνεια ρευστά. Υπάρχουν δύο κύριες μορφές ιξώδους. Είναι δηλαδή το δυναμικό ιξώδες και το κινηματικό ιξώδες. Το δυναμικό ιξώδες είναι επίσης γνωστό ως απόλυτο ιξώδες. Το δυναμικό ιξώδες είναι η γενική μέτρηση του ιξώδους που χρησιμοποιείται στους περισσότερους υπολογισμούς. Αυτό συμβολίζεται είτε με μ είτε με ɳ. Η μονάδα δυναμικού ιξώδους SI είναι τα δευτερόλεπτα Pascal. Εάν ένα ρευστό με ιξώδες 1 Pascal δευτερόλεπτο τοποθετηθεί ανάμεσα σε δύο πλάκες και μια πλάκα ωθηθεί προς τα πλάγια με διατμητική τάση 1 Pascal, μετακινείται σε απόσταση ίση με το πάχος της στρώσης μεταξύ των πλακών σε 1 δευτερόλεπτο.
Κινηματικό ιξώδες
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η αδρανειακή δύναμη του ρευστού είναι επίσης σημαντική σε σχέση με τη μέτρηση του ιξώδους. Η αδρανειακή δύναμη του ρευστού εξαρτάται από την πυκνότητα του ρευστού. Ως εκ τούτου, ορίζεται ένας νέος όρος που ονομάζεται κινηματικό ιξώδες, για να βοηθήσει τέτοιους υπολογισμούς. Το κινηματικό ιξώδες ορίζεται ως ο λόγος του δυναμικού ιξώδους προς την πυκνότητα του ρευστού. Το κινηματικό ιξώδες αναφέρεται με τον όρο ν (ελληνικό γράμμα nu). Το κινηματικό ιξώδες έχει μονάδες μέτρων διαιρεμένες με δευτερόλεπτα. Η μονάδα μέτρησης χρησιμοποιείται επίσης για τη μέτρηση του κινηματικού ιξώδους.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ιξώδους και του κινηματικού ιξώδους;
• Ο όρος ιξώδες γενικά αναφέρεται τόσο στο δυναμικό ιξώδες όσο και στο κινηματικό ιξώδες.
• Το δυναμικό ιξώδες είναι ανεξάρτητο από την πυκνότητα του ρευστού, αλλά το κινηματικό ιξώδες εξαρτάται από την πυκνότητα του υγρού.
• Το κινηματικό ιξώδες είναι ίσο με το δυναμικό ιξώδες διαιρεμένο με την πυκνότητα του υγρού.
