Dynamisk viskositet

Beskrivelse av dette bildet, også kommentert nedenfor

Dynamisk viskositet karakteriserer motstanden mot strømning av en ukomprimerbar væske. Nøkkeldata

SI-enheter	pascal andre ( Pa s )
Andre enheter	poiseuille (Pl), poise (Po)
Dimensjon	M - L- 1 - T- 1
Natur	Størrelse skalar intensiv
Vanlig symbol	$\ mu$ eller $\ eta$
Lenke til andre størrelser	$\ tau$ = . $\ mu$ ${\ dot \ gamma}$

Den dynamiske viskositeten er en fysisk størrelse som karakteriserer motstanden mot den laminære strømmen av en ukomprimerbar væske. De Newtonske væsker har en dynamisk viskositet uavhengig av hastigheten gradient.

Det er sterkt avhengig av temperatur. For vann , ved 20 ° C under 1 til 100 bar, anslås det at μ = 1 × 10 −3 Pa s ; fra 1,79 x 10 -3 Pa s til 0 ° C opp til 0,653 x 10 -3 Pa s til 40 ° C .

Den dynamiske viskositeten noteres vanligvis μ (gresk bokstav mu) i fluidmekanikkens verk .

Definisjon

For en laminær strøm av en væske er den dynamiske viskositeten μ (gresk bokstav mu) eller η (gresk bokstav eta) forholdet mellom skjærspenningen τ (gresk bokstav tau) og hastighetsgradienten vinkelrett på skjærplanet.

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

Dimensjonen er ML -1 T -1, og den tilsvarende enheten i det internasjonale systemet for enheter er kg m −1 s −1 ) enklere uttrykt som pascal sekund ( Pa s ).

Gamle enheter brukes fortsatt mer eller mindre, for eksempel poiseuille (Pl) (1 Pl = 1 Pa s ) eller poise (Po) (1 Po = 0,1 Pl = 0,1 Pa s ).

Definisjonen ovenfor er gitt for et endimensjonalt problem. Den generaliserer takket være Stokes-hypotesen .

Kobling til kinematisk viskositet

Den dynamiske viskositeten er relatert til den kinematiske viskositeten ved hjelp av formelen . $\ mu = \ nu \ cdot \ rho$

\ nu = {\ mu \ over \ rho}

I denne ligningen:

$\ mu$ er den dynamiske viskositeten til væsken i pascal-sekund ( Pa s ) eller i kg m −1 s −1 ;
$\naken$ er den kinematiske viskositet av fluidet, uttrykt i 10 4 St eller i m 2 / s ;
$\ rho$ er væskens tetthet, i kg / m 3 .

Verditabell

Dynamisk viskositet av visse væsker og gasser ved 20 ° C og 1 atm :

Væske	µ (Pa s)	Gass	µ (Pa s)
Ammoniakk	2,20 × 10-4	H 2	9,05 × 10 -6
Benzen	6,51 × 10 -4	Hei	1,97 × 10 -5
Vann	1,00 × 10 -3	H 2 O	1,02 × 10 -5
Sjøvann (30%)	1,07 × 10 -3	tørr luft	1,8 × 10 -5
Etanol	1,20 × 10 -3	Ar	2,24 × 10 -5
Etylenglykol	2,14 × 10 -2	CO 2	1,48 × 10 -5
Freon 12	2,62 × 10 -4	CO	1,82 × 10 -5
Bensin	2,92 × 10 -4	Nr. 2	1,76 × 10 -5
Glyserin	1.49	O 2	2,00 × 10 -5
Parafin	1,92 × 10 -3	NEI	1,90 × 10 -5
Kvikksølv	1,56 × 10 -3	N 2 O	1,45 × 10 -5
Metanol	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
Karbontetraklorid	9,67 × 10 -4

Merk: Verdiene til SAE-oljer er representative og klassifiseringen tillater en variasjon på ± 50%.

Yeram Sarkis Touloukian har redigert en fritt tilgjengelig bok som inneholder en stor mengde data, inkludert variasjonen i temperatur og med sammensetningen for noen blandinger, og gir de primære referansene for disse dataene.

Referanser

(i) " dynamisk viskositet " Compendium of Chemical Terminologi [ " Gold Book "], IUPAC 1997, korrigert versjon på nettet (2006-), 2 th ed.
(in) Frank M. White , Fluid Mechanics , McGraw-Hill Higher Education,2008, 6 th ed. ( ISBN 978-0-07-293844-9 )
(i) YS Touloukian , SC Saxena og P. Hestermans, Viskositet , vol. 11, IFI / Plenum Press ,1975, 778 s. ( ISBN 0-306-67031-3 , leses online )

Se også

Relaterte artikler

Viskositet • Kinematisk viskositet • Forlengelseviskositet
Viskosimeter
Liste over reologiske
modeller Viskositetsmodeller:
- Kryssmodell
- Ostwald - de Wales lov

Ekstern lenke

Den Wikibook av tribology og spesielt kapitlet om flytende smøremidler .