צמיגות לעומת צמיגות קינמטית | צמיגות דינמית, צמיגות מוחלטת
צמיגות היא פרמטר חשוב מאוד שנדון במכניקת נוזלים. לצמיגות וצמיגות קינמטית יש מגוון יישומים בתחומים כמו דינמיקת נוזלים, מכניקת נוזלים, אווירודינמיקה, כימיה ואפילו מדעי הרפואה. נדרשת הבנה טובה במושגים של צמיגות וצמיגות קינמטית כדי להצטיין בתחומים שהוזכרו לעיל. במאמר זה, אנו הולכים לדון במה הן צמיגות וצמיגות קינמטית, ההגדרות שלהן, היישומים של צמיגות וצמיגות קינמטית, קווי הדמיון ולבסוף ההבדלים בין צמיגות קינמטית לצמיגות.
צמיגות
צמיגות מוגדרת כמדד להתנגדות של נוזל שמתעוות על ידי מתח גזירה או מתח מתיחה. במילים נפוצות יותר, צמיגות היא "החיכוך הפנימי" של נוזל. זה מכונה גם עובי של נוזל. צמיגות היא פשוט החיכוך בין שתי שכבות של נוזל כאשר שתי השכבות נעות זו לזו. סר אייזק ניוטון היה חלוץ במכניקת הזרימה. הוא הניח כי עבור נוזל ניוטוני, מתח הגזירה בין שכבות הוא פרופורציונלי לשיפוע המהירות בכיוון המאונך לשכבות. הקבוע הפרופורציונלי (גורם מידתיות) המשמש כאן הוא צמיגות הנוזל. הצמיגות מסומנת בדרך כלל באות היוונית "µ". ניתן למדוד צמיגות של נוזל באמצעות ויסקומטרים וריאומטרים. יחידות הצמיגות הן פסקל-שניות או Nm-2s. מערכת cgs משתמשת ביחידת "poise", הקרויה על שמו של ז'אן לואי מארי פואיזו, כדי למדוד צמיגות.ניתן למדוד צמיגות של נוזל גם על ידי מספר ניסויים. צמיגות הנוזל תלויה בטמפרטורה. הצמיגות יורדת ככל שהטמפרטורה עולה.
τ=μ (∂u/∂y)
משוואות צמיגות ומודלים מורכבים מאוד עבור נוזלים שאינם ניוטונים. ישנן שתי צורות עיקריות של צמיגות. הם כלומר צמיגות דינמית וצמיגות קינמטית. צמיגות דינמית ידועה גם בשם הצמיגות המוחלטת. צמיגות דינמית היא מדידת הצמיגות הכללית המשמשת ברוב החישובים. זה מסומן על ידי µ או ɳ. יחידת SI של צמיגות דינמית היא שניות פסקל. אם נוזל עם צמיגות של 1 פסקל שניות מונח בין שתי לוחות וצלחת אחת נדחפת הצידה עם מתח גזירה של 1 פסקל, הוא זז מרחק שווה לעובי השכבה בין הלוחות בשנייה אחת.
צמיגות קינמטית
במקרים מסוימים, הכוח האינרציאלי של הנוזל חשוב גם ביחס למדידת הצמיגות.כוח האינרציה של הנוזל תלוי בצפיפות הנוזל. לכן, מונח חדש שנקרא צמיגות קינמטית מוגדר, כדי לסייע בחישובים כאלה. הצמיגות הקינמטית מוגדרת כיחס בין הצמיגות הדינמית לצפיפות הנוזל. הצמיגות הקינמטית מכונה במונח ν (אות יוונית nu). לצמיגות קינמטית יש יחידות של מטרים בריבוע חלקי שניות. הסטוק היחידה משמש גם למדידת הצמיגות הקינמטית.
מה ההבדל בין צמיגות לצמיגות קינמטית?
• המונח צמיגות באופן כללי מתייחס הן לצמיגות דינמית והן לצמיגות קינמטית.
• צמיגות דינמית אינה תלויה בצפיפות הנוזל, אך צמיגות קינמטית תלויה בצפיפות הנוזל.
• צמיגות קינמטית שווה לצמיגות הדינמית חלקי צפיפות הנוזל.
