ویسکوزیته دینامیکی- Yixing Huading Machinery Co.,Ltd.

ویسکوزیته دینامیکی

تعریف ویسکوزیته دینامیکی

ویسکوزیته دینامیکی (که با η مشخص می‌شود) اصطکاک داخلی یک سیال را با حرکت لایه‌های سیال از کنار یکدیگر کمیت می‌کند. به عبارت ساده، مقاومت سیال در برابر تغییر شکل ناشی از تنش برشی است. هرچه ویسکوزیته دینامیکی بالاتر باشد، نیروی بیشتری برای حرکت سیال با سرعت معین مورد نیاز است.

واحد ویسکوزیته دینامیکی در سیستم بین‌المللی (SI) پاسکال-ثانیه (Pa·s) است، اگرچه در کاربردهای عملی، اغلب در سانتی‌پویز (cP) اندازه‌گیری می‌شود، که در آن 1 cP = 0.001 Pa·s.

فرمول ویسکوزیته دینامیکی

ویسکوزیته دینامیکی به صورت ریاضی با فرمول زیر تعریف می شود:

کجا:
تنش برشی نیرویی است که در واحد سطح به صورت مماس بر سیال اعمال می شود.
نرخ برشی سرعتی است که در آن لایه های مجاور سیال نسبت به یکدیگر حرکت می کنند.

انواع سیالات و ویسکوزیته دینامیکی

سیالات را می توان بر اساس نحوه رفتار ویسکوزیته آنها تحت نرخ های برش مختلف به دو دسته نیوتنی و غیر نیوتنی طبقه بندی کرد:
سیالات نیوتنی: این سیالات بدون توجه به سرعت برش ویسکوزیته ثابتی از خود نشان می دهند. آب، هوا و بسیاری از مایعات ساده مثال هایی هستند.
سیالات غیر نیوتنی: این سیالات دارای ویسکوزیته ای هستند که با نرخ برش تغییر می کند. آنها شامل موادی مانند سس کچاپ، خون و رنگ هستند که بسته به نیروهای اعمال شده، خواص جریانی متفاوتی از خود نشان می دهند.

عوامل موثر بر ویسکوزیته دینامیکی

چندین عامل بر ویسکوزیته دینامیکی سیال تأثیر می گذارد:
دما: ویسکوزیته عموماً با افزایش دما برای مایعات کاهش می یابد و برای گازها افزایش می یابد.
فشار: برای مایعات، ویسکوزیته با فشار افزایش می یابد، اگرچه این اثر معمولاً کمتر از دما است.
ترکیب سیال: ساختار مولکولی و حضور ذرات معلق می تواند به طور قابل توجهی بر ویسکوزیته تأثیر بگذارد.

مثالی از ویسکوزیته دینامیکی در سیالات مختلف

مایع	ویسکوزیته دینامیکی (Pa·s)	ایالت
آب (در 20 درجه سانتیگراد)	0.001	مایع
عزیزم	0.1-10	مایع چسبناک
هوا (در 20 درجه سانتیگراد)	0.0000185	گاز
گلیسیرین	1.49	مایع چسبناک
عطارد	0.00152	مایع
روغن زیتون	0.082	مایع

ویسکوزیته دینامیکی در فناوری های جداسازی

ویسکوزیته دینامیکی یک ویژگی اساسی است که بر رفتار سیالات در کاربردهای مختلف صنعتی تأثیر می گذارد. درک ویسکوزیته دینامیکی سیال در حال پردازش، امکان کنترل بهتر ویژگی های جریان را فراهم می کند. این به تنظیم دقیق پارامترهای عملیاتی برای بهبود کارایی جداسازی کمک می کند. علاوه بر این، داده‌های ویسکوزیته دقیق می‌تواند با امکان استفاده مؤثرتر از ماشین‌آلات، به‌ویژه در فرآیندهایی مانند فیلتراسیون، سانتریفیوژ، و سایر فناوری‌های جداسازی، باعث کاهش مصرف انرژی شود. سیالات با ویسکوزیته بالاتر ممکن است نیاز به تغییراتی در تجهیزاتی مانند پمپ ها یا سانتریفیوژها داشته باشند تا از پردازش کارآمد اطمینان حاصل شود.

به عنوان مثال، در سانتریفیوژ، ویسکوزیته سیال راندمان جداسازی را تعیین می کند. در سیالات با ویسکوزیته بالا، ذرات کندتر حرکت می کنند که می تواند بر سرعت جداسازی تأثیر بگذارد.

مرجع
ویژگی های حمل و نقل یاو از مواد شیمیایی و هیدروکربن ها، 2003.
McCabe، W.L.، Smith، J.C.، و Harriott، P. (2005). "عملیات واحد مهندسی شیمی" (ویرایش هفتم). آموزش مک گراو هیل.

ویسکوزیته دینامیکی در فناوری های جداسازی