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運動学と動的粘度


一定の速度で変形する液体の抵抗は、その粘度によって測定されます。もっと分かりやすく言えば。液体の「厚さ」は、その粘度によって測定されます。ジャムなどの一部の液体は粘性が高く、粘り気がありますが、水などの液体は粘性が低くなります。動粘度と動的粘度は、区別できる 2 種類の粘度です。動粘度は単位密度あたりの流体の動的粘度の量に関連し、動的粘度は流体が動き続けるために内部分子摩擦を介して移動するために必要な力を指します。

粘度

あらゆるアプリケーションで液体の流れを分析する場合、粘度は基本的な属性として定義されます。動粘度と動的粘度は、2 種類の粘度です。これら 2 つの特性の関係は単純です。一見すると、それは単純な概念のように見えます。ただし、その意味の傘に入る用語が多数あります。それの測定は、これらの用語によって決定されます。絶対粘度とも呼ばれる動的粘度は、流体の固有の流れに対する抵抗を測定します。一方、動粘度は、動的粘度と密度の比を表します。密度に基づいて、同じ動的厚さを持つ 2 つの流体は異なる運動学的密度を持つことができ、その逆も同様です。

動粘度

液体には力が加えられますが、動粘性率は液体がどれだけ速く動くかを示します。これは、液体の動的粘度 (µ) と密度 ( ) の比率です。運動量拡散率は別の名前です。ギリシャ文字のヌ (v) はそれを表しています:

V=µ

動粘度の次元は (長さ)2/時間です。特定のエネルギーに時間 ((J/kg) 秒) を掛けたものが SI 単位です。

動粘度

液体を特定の速度で流すのに必要な力は、動的粘度によって表されます。せん断応力とせん断ひずみの比率は、せん断応力とせん断ひずみの比率です。絶対粘度は別の名前です。ギリシャ記号のミュー (μ) は動的粘度を表します。

(質量 / 長さ) / 時間は動的粘度の次元です。圧力に時間を掛けると、SI 単位 (Pa . 秒) に等しくなります。

粘度計算

せん断応力と速度勾配の比率は、液体の密度の計算に使用されます。以下の式を使用して、液体に静止している球体の密度を計算できます。

注:オブジェクトに作用する外力がオブジェクトの平面に平行な場合、せん断応力が発生し、平面に沿って変形し、オブジェクトに圧力が感じられます。

隣接する液体層の間の速度の差は、速度勾配と呼ばれます。

粘度は、流体の速度勾配に対するせん断応力の比率です。球体が流体に落とされると、次の式を使用して粘度が決定されます。

ŋ =2ga2(Δρ)9v

ŋ=粘度

g =重力加速度

a =球の半径

=密度差

v =速度

粘度の測定単位はパスカル秒、つまり Pa s です。液体の温度が上昇すると、密度が減少します。

さまざまな粘度の CGS 単位

学生は時々、粘度の単位についてクイズを受けます。密度には複数の種類があり、それぞれ独自の単位があるため、学生は動的粘度の CGS 単位としてポイズ (P) を使用し、動粘度の CGS 単位としてストークス (St) を使用して、それらを単位で区別することができます。センチポイズとして、ポイズ (P) という用語は ASTM 規格 (cP) で特に使用されます。単位センチストーク (cST) は、さまざまな分野で使用されています。密度の単位を学習した後、密度を計算する方法を学習することが重要です。粘度を決定するために必要な記号と語句をここに示します。

以下は、他のタイプの粘度です:

粘度とせん断速度の間のリンクは、定常せん断粘度と呼ばれます。流体に加えられるせん断応力をせん断速度で割った値が、この用語の意味です。ニュートン流体の粘度を測定する場合、この粘度は一定のままですが、非ニュートン流体の粘度を測定する場合は変化します。

使用する液体の粘度に対する溶液の粘度の比率は、相対粘度として知られています。

伸張粘度とは、伸張流 (断面積が急激に変化する固定領域を通過する流れ) に対する流体の抵抗を指します。伸張流体は、断面積内の流れを測定するために使用されます。

粘度を測定するには、粘度計を使用できます。これを達成するためのいくつかの方法が市販されています。ただし、粘度を正確に測定できるツールはごくわずかです。ニュートン流体のみの粘度を正確に測定できる人もいますが、ほとんどの流体は非ニュートン流体です。真の粘度をテストせずに品質を正確に測定できる人もいます。

結論

粘度の基本的な属性は、あらゆるアプリケーションで液体の流れを分析するときに定義されます。粘度には、動粘度と動的粘度の 2 種類があります。液体に力が加えられると、液体の動粘度によって移動速度が決まります。これは、液体の動的粘度と密度の比率です。動的粘度は、液体を一定の速度で流すのに必要な力です。せん断応力とせん断ひずみ速度の比率は、絶対粘度として知られています。ギリシャ文字のミューは動的粘度を表します。



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