Kinemaatiline vs dünaamiline viskoossus
Dünaamiline viskoossus ja kinemaatiline viskoossus on kaks olulist vedelikudünaamika mõistet. Neil kahel kontseptsioonil on mitmesuguseid rakendusi sellistes valdkondades nagu vedeliku dünaamika, vedeliku mehaanika, aerodünaamika, keemia ja isegi arstiteadus. Ül altoodud valdkondades silma paistmiseks on vaja head arusaamist dünaamilise viskoossuse ja kinemaatilise viskoossuse mõistetest. Käesolevas artiklis käsitleme, mis on dünaamiline viskoossus ja kinemaatiline viskoossus, nende määratlused, dünaamilise ja kinemaatilise viskoossuse rakendused, sarnasused ja lõpuks erinevused kinemaatilise viskoossuse ja dünaamilise viskoossuse vahel.
Mis on dünaamiline viskoossus?
Dünaamilise viskoossuse mõiste mõistmiseks on vaja üldist ettekujutust viskoossuse valdkonnast. Viskoossus on defineeritud kui nihkepinge või tõmbepinge tõttu deformeeritava vedeliku takistuse mõõt. Levinud sõnadega on viskoossus vedeliku "sisehõõrdumine". Seda nimetatakse ka vedeliku paksuseks. Viskoossus on lihts alt hõõrdumine vedeliku kahe kihi vahel, kui need kaks kihti liiguvad üksteise suhtes. Sir Isaac Newton oli vedelike mehaanika pioneer. Ta oletas, et Newtoni vedeliku puhul on kihtidevaheline nihkepinge võrdeline kiiruse gradiendiga kihtidega risti. Siin kasutatav proportsionaalne konstant (proportsionaalsustegur) on vedeliku viskoossus. Viskoossust tähistatakse tavaliselt kreeka tähega "µ". Vedeliku viskoossust saab mõõta viskosimeetrite ja reomeetrite abil. Viskoossuse ühik on Pascal-sekundid (või Nm-2s). CGS-süsteem kasutab viskoossuse mõõtmiseks Jean Louis Marie Poiseuille'i järgi nime saanud ühikut "Poise". Dünaamilist viskoossust tuntakse ka kui absoluutset viskoossust. Dünaamiline viskoossus on üldine viskoossuse mõõt, mida kasutatakse enamikus arvutustes. Seda tähistatakse kas µ või ɳ-ga. Dünaamilise viskoossuse SI ühik on Pascali sekundid. Kui kahe plaadi vahele asetatakse vedelik viskoossusega 1 Pascal sekund ja üks plaat lükatakse 1 Pascal suuruse nihkepingega külili, liigub see 1 sekundiga plaatidevahelise kihi paksusega võrdse vahemaa.
Mis on kinemaatiline viskoossus?
Mõnel juhul on viskoossuse mõõtmisel oluline ka vedeliku inertsiaaljõud. Vedeliku inertsiaaljõud sõltub vedeliku tihedusest. Seetõttu on selliste arvutuste hõlbustamiseks määratletud uus termin, mida nimetatakse kinemaatiliseks viskoossuseks. Kinemaatiline viskoossus on määratletud kui dünaamilise viskoossuse ja vedeliku tiheduse suhe. Kinemaatilist viskoossust tähistatakse terminiga ν (kreeka täht nu). Kinemaatilise viskoossuse ühikud on meetrite ruudus jagatud sekunditega. Ühiku "stoke" kasutatakse ka kinemaatilise viskoossuse mõõtmiseks.
Mis vahe on kinemaatilisel viskoossusel ja dünaamilisel viskoossusel?
• Dünaamiline viskoossus ei sõltu vedeliku tihedusest, kuid kinemaatiline viskoossus sõltub vedeliku tihedusest.
• Kinemaatiline viskoossus võrdub dünaamilise viskoossusega, mis on jagatud vedeliku tihedusega.
