Kas yra kinematinis klampumas?

Kinematinis klampumas yra skysčių ir dujų savybė, nurodanti, kaip lengvai gali tekėti tam tikra medžiaga. Praktiškai tai yra glaudžiai susiję su medžiagos storiu. Tiek absoliutus, tiek kinematinis klampumas kinta priklausomai nuo temperatūros.

Norint gauti kinematinį klampumą, absoliutus medžiagos klampumas dalijamas iš jos tankio. Kinematinis klampumas žymimas graikiška raide nu, kuri primena „v“; absoliutus klampumas žymimas mu, kuris primena „u“; o tankis žymimas rho, kuris primena „p“. Todėl lygtis yra v = u/p.

Absoliutus klampumas, dar vadinamas dinamine klampa, matuoja medžiagos atsparumą tekėjimui. Jis nustatomas eksperimentiškai įterpiant skystį ar dujas tarp dviejų plokščių ir taikant žinomą slėgio kiekį viršutinei plokštei pajudinti – dinaminis klampumas priklauso nuo slėgio, veikimo laiko ir atstumo, kuriuo plokštė judėjo. laikas. Dinaminis arba absoliutus klampumas pagrįstas Tarptautine vienetų sistema (SI) paskalių sekundžių (Pa*s) vienetais, o tai reiškia, kad jei 1 sekundę veikiamas 1 Pa slėgis, plokštė judės tokiu pat atstumu kaip ir atstumas tarp dviejų plokščių. Centipoise (cP) taip pat yra įprastas dinaminio klampumo vienetas – 1 cP yra vandens klampumas maždaug kambario temperatūroje. Imperijos vienetai, svaras sekundės kvadratinei pėdai (lb*s/ft^2), naudojami labai retai.

Tankis matuoja medžiagos masę, palyginti su jos tūriu, o tai reiškia, kad ji turi masės vienetus tūriui. Vienetai yra kg/m^3 SI vienetais arba šliužai/ft^3 imperijos vienetais. Tankį galima suprasti palyginus jį su svoriu – tankesnės medžiagos gabalas svers daugiau nei tokio paties dydžio ne tokios tankios medžiagos gabalas.

Kadangi kinematinė klampumas yra dinaminis klampumas, padalytas iš tankio, jis turi kvadratinių metrų per sekundę (m^2/s) vienetus SI sistemoje arba kvadratinių pėdų per sekundę (ft^2/s) imperatoriškoje sistemoje. Kalbant apie absoliutų klampumą, imperijos vienetai beveik niekada nenaudojami. Centistokai (cSt) yra dažniausiai naudojami vienetai – vienas cSt yra kinematinis vandens klampumas maždaug kambario temperatūroje. Vienas cSt lygus 10^-6 m^2/s.

Šiluma turi įtakos medžiagos savybėms, todėl aukštesnėje temperatūroje kinta abiejų tipų klampumas. Kaitinamas skystis, jis lengviau teka ir taip mažėja klampumas. Kinematinis klampumas yra šiek tiek mažiau paveiktas nei absoliutus klampumas, nes šiluma taip pat sumažina tankį, nes kaitinant medžiagai molekulės juda toliau. Dujų klampumas didėja esant aukštesnei temperatūrai – dujoms plečiantis, jos daro didesnį slėgį plokštelei, todėl ją sunkiau judėti.