Có một lời giải thích trực quan cho đơn vị Độ nhớt Động học của mm ^ 2 / s không?

Tôi đã học được rằng độ nhớt cao có nghĩa là chất lỏng dày hơn. Độ nhớt động lực do đó đại diện cho khả năng chống lại lực cắt. Có lẽ, điện trở cao hơn được biểu thị bằng số cao hơn trong thông số ISO có liên quan .

Do đó, tôi rất băn khoăn về đơn vị Độ nhớt Động học (về cơ bản là Độ nhớt Động lực được điều biến bằng một phép đo mật độ của chất lỏng). Đơn vị là:

m ^ 2 / s

Nhưng làm thế nào đơn vị này có thể được hiểu bằng trực giác? Độ nhớt càng cao, tốc độ dòng chảy càng ít và do đó chất lỏng m ^ 2 sẽ chảy mỗi giây trong bất kỳ thiết lập đo lường nào mà chúng đang sử dụng. Nhìn vào đơn vị cho độ nhớt động học, dường như giá trị cao hơn có nghĩa là chất lỏng có độ nhớt thấp hơn (tức là ít hơn), bởi vì, tốt hơn, nhiều mét vuông chất lỏng dường như chảy trong một giây.

Làm thế nào đơn vị của độ nhớt động học có thể được hiểu theo trực giác, khi nhìn thấy liên quan đến định nghĩa của độ nhớt?

Độ nhớt động lực đại diện cho sức cản của chất lỏng đối với lực cắt như bạn đã nói. Đây là những gì giáo dân nghĩ về khi họ nghĩ độ nhớt. Độ nhớt động lực cao = khả năng chống chảy nhiều hơn. Ví dụ, mật ong có độ nhớt động lực cao hơn nhiều so với nước, hoặc dầu động cơ lạnh có độ nhớt động lực cao hơn dầu động cơ ấm.

$m^2$

Để hiểu nó là gì, bạn phải hiểu rằng có nhiều loại dòng chất lỏng khác nhau, và chúng hành xử rất khác nhau. Một trong những điểm khác biệt cơ bản liên quan đến tỷ lệ lực quán tính so với lực nhớt, được gọi là số của Reynold. Wikipedia có một trang khá tốt trên đó. Các luồng có số lượng reynold cao sẽ hoạt động hoàn toàn khác với các luồng có số lượng reynold thấp.

$Re = \rho s L / \mu$$\rho$$s$$\mu$$Re = s L / \nu$$\nu$

$Re = s L / \nu$

Giả sử bạn muốn so sánh hiệu suất của bề mặt nâng giống như máy bay khi hoạt động ở hai chất lỏng khác nhau.

Thang máy bằng một số F1 (hình học) * mật độ * bình phương vận tốc.

Một trong những thành phần kéo chính bằng một số f2 (hình học) * độ nhớt động * bình phương vận tốc.

Để có một biểu thức tỷ lệ kéo thuận tiện để kéo, chúng tôi sử dụng công thức kéo và nhân nó với mật độ trên mật độ và hệ số (mật độ * bình phương vận tốc). Bây giờ chúng ta có mật độ / độ nhớt L / D = f1 / f2 *. Điều này rất thuận tiện khi mật độ không đổi như trong chất lỏng hoặc dòng chảy không thể nén. Chẳng hạn, nó cho chúng ta biết rằng một lá trong nước có thể hoạt động ở mức L / D cao hơn so với một lá trong không khí có cùng lực nâng, bởi vì độ nhớt động học của nước thấp hơn khoảng 18 lần so với không khí.

Thats tất cả để có nó. Thật tiện lợi khi bạn muốn hủy bỏ mật độ trong các điều khoản khác trong phương trình; nó có một bộ đơn vị đơn giản hơn để theo dõi; và nó tạo điều kiện cho các ký hiệu nhỏ gọn hơn.

Chúng ta hãy bắt đầu từ định nghĩa độ nhớt động lực, là hằng số tỷ lệ trong mối quan hệ tuyến tính của Newton giữa độ dốc cắt và vận tốc: độ dốc = (độ động) độ dốc x độ dốc vận tốc. Do đó, độ nhớt động lực có kích thước ứng suất trên mỗi gradient vận tốc. Về mặt vật lý, nó là thước đo mức độ căng thẳng của một chất lỏng đối với một độ dốc vận tốc nhất định. Độ nhớt động học được định nghĩa là độ nhớt động lực chia cho mật độ chất lỏng. Do đó, độ nhớt động học là thước đo ứng suất mà chất lỏng trải qua đối với độ dốc vận tốc nhất định trên một đơn vị mật độ của nó.