Dynamická viskozita

Popis tohoto obrázku, také komentován níže

Dynamická viskozita charakterizuje odpor proti proudění nestlačitelné kapaliny. Klíčové údaje

SI jednotky	pascal sekunda ( Pa s )
Ostatní jednotky	poiseuille (Pl), poise (Po)
Dimenze	M · L -1 · T -1
Příroda	Velikost skalární intenzivní
Obvyklý symbol	$\ mu$ nebo $\ eta$
Odkaz na jiné velikosti	$\ tau$ = . $\ mu$ ${\ dot \ gamma}$

Dynamická viskozita je fyzikální veličina , která charakterizuje odolnost proti laminárního proudění nestlačitelné tekutiny. Tyto newtonské tekutiny mají dynamickou viskozitu nezávislý na gradientu rychlosti.

Je velmi závislá na teplotě. Pro vodu se při 20 ° C pod 1 až 100 bar odhaduje, že μ = 1 × 10 −3 Pa s ; od 1,79 x 10 -3 Pa.s do 0 ° C, až do 0,653 x 10 -3 Pa.s do 40 ° C .

Dynamická viskozita je obvykle zaznamenána μ (řecké písmeno mu) v pracích mechaniky tekutin .

Definice

Pro laminární proudění z A tekutiny je dynamická viskozita μ (řecké písmeno mu) nebo η (řecké písmeno eta) je poměr smykového napětí ▼ se (řecké písmeno tau) na gradientu rychlosti kolmé k rovině střihu.

\ mu = {\ frac {\ tau} {{\ frac {{\ mathrm {d}} v} {{\ mathrm {d}} y}}}}

Jeho rozměr je ML -1 T -1 a odpovídající jednotka v mezinárodním systému jednotek je kg m −1 s −1 ) jednodušeji vyjádřená jako pascal sekunda ( Pa s ).

Staré jednotky se stále více či méně používají, například poiseuille (Pl) (1 Pl = 1 Pa s ) nebo poise (Po) (1 Po = 0,1 Pl = 0,1 Pa s ).

Výše uvedená definice je uvedena pro jednorozměrný problém. Zobecňuje se to díky Stokesově hypotéze .

Souvislost s kinematickou viskozitou

Dynamická viskozita souvisí s kinematickou viskozitou podle vzorce . $\ mu = \ nu \ cdot \ rho$

\ nu = {\ mu \ over \ rho}

V této rovnici:

$\ mu$ je dynamická viskozita kapaliny v pascal sekundách ( Pa s ) nebo v kg m -1 s -1 ;
$\nahý$ je kinematická viskozita tekutiny, vyjádřený v 10 4 St nebo v m 2 / s ;
$\ rho$ je hustota kapaliny v kg / m 3 .

Tabulka hodnot

Dynamická viskozita určitých kapalin a plynů při 20 ° C a 1 atm :

Kapalný	µ (Pa s)	Plyn	µ (Pa s)
Amoniak	2,20 × 10-4	H 2	9,05 × 10-6
Benzen	6,51 × 10-4	Ahoj	1,97 × 10-5
Voda	1,00 × 10 -3	H 2 O	1,02 × 10-5
Mořská voda (30%)	1,07 × 10 -3	Suchý vzduch	1,8 × 10-5
Ethanol	1,20 × 10 -3	Ar	2,24 × 10-5
Ethylenglykol	2,14 × 10 -2	CO 2	1,48 × 10-5
Freon 12	2,62 × 10-4	CO	1,82 × 10-5
Benzín	2,92 × 10-4	Č. 2	1,76 × 10-5
Glycerol	1,49	O 2	2,00 × 10-5
Petrolej	1,92 × 10 -3	NE	1,90 × 10-5
Rtuť	1,56 × 10 -3	N 2 O	1,45 × 10-5
Methanolu	5,98 × 10-4	Cl 2	1,03 × 10-5
SAE 10W	1,04 × 10 -1	CH 4	1,34 × 10-5
SAE 10W30	1,7 × 10 -1
SAE 30W	2,9 × 10 -1
SAE 50W	8,6 × 10 -1
Chlorid uhličitý	9,67 × 10-4

Poznámka: Hodnoty olejů SAE jsou reprezentativní a klasifikace umožňuje odchylku ± 50%.

Yeram Sarkis Touloukian vydal volně dostupnou knihu, která obsahuje velké množství údajů, včetně teplotních změn a složení některých směsí, a uvádí primární odkazy na tyto údaje.

Reference

(in) " dynamická viskozita " Kompendium chemického názvosloví [ " Gold Book "], IUPAC 1997, opravené verze on-line (2006), 2 th ed.
(in) Frank M. White , Fluid Mechanics , McGraw-Hill Higher Education,2008, 6 th ed. ( ISBN 978-0-07-293844-9 )
(in) YS Touloukian , SC Saxena a P. Hestermans, viskozita , sv. 11, IFI / Plenum Press ,1975, 778 s. ( ISBN 0-306-67031-3 , číst online )

Podívejte se také

Související články

Viskozita • Kinematická viskozita • Viskozita při prodloužení
Viskozimetr
Seznam reologických
modelů Viskozitní modely:
- Křížový model
- Ostwald - de Waeleův zákon

Externí odkaz

Wikibook z tribologie a zejména na kapitolu o kapalných maziv .