Viskozite, akışa karşı dirençlerini tanımlayan sıvıların temel bir özelliğidir. Mutlak viskozite ve kinematik viskozite arasındaki farkı anlamak, petrol, kimyasal ve gıda işleme gibi çeşitli endüstriler için çok önemlidir. Önde gelen bir viskozimetre tedarikçisi olarak, genellikle bu iki viskozite türü hakkında sorularla karşılaşırız. Bu blog yazısında, mutlak viskozite ve kinematik viskozitenin ayrıntılarını inceleyeceğiz, bir viskozimetre kullanarak nasıl ölçüldüklerini keşfedeceğiz ve temel farklılıklarını vurgulayacağız.
Mutlak viskozite nedir?
Dinamik viskozite olarak da bilinen mutlak viskozite, bir sıvının akışa karşı içsel direncinin bir ölçüsüdür. Belirli bir hızda bir sıvı tabakası diğerine hareket ettirmek için gereken kuvveti ölçer. Mutlak viskozitenin SI birimi Pascal-saniyedir (PA · S), ancak cantipoise (CP) pratik uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir PA · S 1000 CP'ye eşittir.
Mutlak viskozite kavramı, bir sıvının bitişik katmanları arasındaki kayma stresinin (τ) bu tabakalar arasındaki hız gradyanı (DU/dy) ile doğru orantılı olduğunu belirten Newton'un viskozite yasası kullanılarak gösterilebilir. Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilebilir:
τ = µ * (sen/dy)
burada μ, sıvının mutlak viskozitesidir. Bu denklem, mutlak viskozite ne kadar yüksek olursa, belirli bir hız gradyanını korumak için gereken kayma stresinin o kadar büyük olduğunu gösterir.
Kinematik viskozite nedir?
Kinematik viskozite, mutlak viskozitenin (μ) sıvının yoğunluğuna (ρ) oranı olarak tanımlanır. Bir sıvının yerçekimi etkisi altındaki akışa karşı direncinin bir ölçüsüdür. Kinematik viskozitenin SI birimi saniyede metrekare (m²/s), ancak daha yaygın olarak kullanılan birim CentAstoke (CST). Bir m²/s 1.000.000 CST'ye eşittir.
Kinematik viskozite (ν), mutlak viskozite (μ) ve yoğunluk (ρ) arasındaki ilişki aşağıdaki denklemle verilmiştir:
n = m / r
Kinematik viskozite, bir sıvının kendi ağırlığı altında ne kadar kolay akabileceği hakkında bilgi sağlar. Özellikle yerçekiminin borulardan veya makinelerin yağlanmasında sıvı akışı gibi önemli bir rol oynadığı uygulamalarda yararlıdır.
Bir viskozetre ile mutlak ve kinematik viskoziteyi ölçmek
Viskisetreler, sıvıların viskozitesini ölçmek için kullanılan aletlerdir. Her biri farklı operasyon ilkelerine dayanan çeşitli viskozer türleri vardır. Bazı yaygın tipler arasında dönme viskozerleri, kılcal viskozerler ve düşen bilyalı viskozeterler bulunur.
Mutlak viskoziteyi ölçmek
Dönme viskozerleri, mutlak viskoziteyi ölçmek için yaygın olarak kullanılır. Bu viskozerler, sıvıya bir iğ veya bob döndürerek ve sabit bir dönme hızını korumak için gereken torku ölçerek çalışır. Sıvının mutlak viskozitesi daha sonra, ölçülen tork ve iş mili veya bobun geometrisine göre hesaplanır.
Kılcal viskozerler mutlak viskoziteyi ölçmek için de kullanılabilir. Bir kılcal viskozimetrede, sıvı bilinen bir basınç altında dar bir kılcal tüpten akmaya zorlanır. Sıvının tüpün belirli bir uzunluğundan akması için geçen süre ölçülür ve mutlak viskozite Poiseuille yasası kullanılarak hesaplanır.
Kinematik viskozitenin ölçülmesi
Kılcal viskozerler, kinematik viskoziteyi ölçmek için en yaygın kullanılan araçlardır. Kılcal viskozeterlerin arkasındaki prensip, bir kılcal tüpten bir sıvının akışının, yerçekimi kuvveti ile viskoz kuvvet arasındaki denge tarafından yönetildiği gerçeğine dayanmaktadır.
Tipik bir kılcal viskozimetrede, sıvı dikey bir kılcal tüp içine yerleştirilir ve sıvının iki işaretli nokta arasında akması için geçen süre ölçülür. Daha sonra sıvının kinematik viskozitesi aşağıdaki denklem kullanılarak hesaplanır:
n = c * t
burada ν kinematik viskozite'dir, C viskozimetre sabitidir (kılcal tüpün geometrisine bağlıdır) ve T akış süresidir.
Mutlak ve kinematik viskozite arasındaki temel farklılıklar
Fiziksel anlam
Mutlak ve kinematik viskozite arasındaki temel fark fiziksel anlamlarında yatmaktadır. Mutlak viskozite, bir sıvının akışa içsel direncini ölçerken, kinematik viskozite sıvının yoğunluğunu dikkate alır ve yerçekimi etkisi altındaki akışa karşı direncini ölçer.
Ölçüm birimleri
Mutlak viskozite, Pascal-saniye (PA · S) veya santipoise (CP) birimlerinde ölçülürken, kinematik viskozite saniyede metrekare (m²/s) veya centistoke (CST) birimler cinsinden ölçülür.
Başvuru
Mutlak viskozite, sıvının iç sürtünmesinin, yağlayıcıların, boyaların ve yapıştırıcıların formülasyonu gibi birincil endişe olduğu uygulamalarda daha önemlidir. Kinematik viskozite ise, petrol endüstrisinde olduğu gibi ham yağların ve rafine ürünlerin viskozitesini ölçmek için yerçekimi altındaki sıvının akışının önemli olduğu uygulamalarda yaygın olarak kullanılır.
Viskozmeter ürünlerimiz
Viskozimetre tedarikçisi olarak, hem mutlak hem de kinematik viskoziteyi ölçmek için çok çeşitli viskozerler sunuyoruz. Ürün portföyümüzYarı otomatik kinematik viskozimetre-Akıllı kinematik viskozimetre, VeEngler viskozimetre.
Yarı otomatik kinematik viskometerlerimiz, kinematik viskozitenin kolay ve doğru ölçümü için tasarlanmıştır. Otomatik sıcaklık kontrolü ve zamanlama fonksiyonlarına sahiptirler, bu da onları laboratuvarlarda ve endüstriyel ortamlarda kullanıma uygun hale getirir.
Akıllı kinematik viskiseterler, dijital ekran, viskozitenin otomatik olarak hesaplanması ve veri depolama gibi gelişmiş özellikler sunar. Bu viskozerler yüksek hassasiyetli uygulamalar ve araştırma laboratuvarları için idealdir.
Engler viskozimetre, petrol endüstrisinde yaygın olarak kullanılan geleneksel bir viskozimetre türüdür. Belirli bir sıcaklıkta suyun viskozitesine göre bir sıvının viskozitesini ölçer.
Çözüm
Sonuç olarak, mutlak viskozite ve kinematik viskozite, akış davranışları hakkında değerli bilgiler sağlayan sıvıların iki önemli özelliğidir. Mutlak viskozite, bir sıvının akışa içsel direncini ölçerken, kinematik viskozite sıvının yoğunluğunu dikkate alır ve yerçekimi etkisi altındaki akışa karşı direncini ölçer.
Viskozerler hem mutlak hem de kinematik viskoziteyi ölçmek için gerekli araçlardır. Bu iki tür viskozite arasındaki farkları anlayarak ve uygulamanız için uygun viskozimetreyi seçerek, doğru ve güvenilir viskozite ölçümleri sağlayabilirsiniz.
Endüstriniz veya araştırma ihtiyaçlarınız için bir viskisetreye ihtiyacınız varsa, daha fazla bilgi için sizi bizimle iletişime geçmeye davet ediyoruz. Uzman ekibimiz, özel gereksinimleriniz için doğru viskozimetreyi seçmenize ve tedarik sürecinde size rehberlik etmenize yardımcı olmaktan mutluluk duyacaktır.
Referanslar
- ASTM D445 - Şeffaf ve opak sıvıların kinematik viskozitesi için standart test yöntemi (ve dinamik viskozitenin hesaplanması)
- ASTM D2196 - Rotasyonel viskozimetre ile Newton olmayan malzemelerin reolojik özellikleri için standart test yöntemleri
- Barnes, Ha, Hutton, JF ve Walters, K. (1989). Reolojiye Giriş. Elsevier Bilim Yayıncıları.
