Độ nhớt là gì – Phần 2

Độ nhớt động (shear) của chất lỏng thể hiện tính kháng của nó đối với các dòng cắt, ở đó các lớp lân cận di chuyển song song với nhau với tốc độ khác nhau. Nó có thể được xác định thông qua tình huống lý tưởng được gọi là dòng chảy Couette, nơi một lớp chất lỏng bị mắc kẹt giữa hai tấm nằm ngang, một mặt phẳng cố định và một chuyển động theo chiều ngang ở tốc độ không đổi {\ displaystyle u} u. Chất lỏng này phải đồng nhất trong lớp và ở các ứng suất cắt khác nhau. (Các tấm được giả định là rất lớn, do đó không cần phải xem xét những gì xảy ra gần cạnh của họ.)

Nếu tốc độ của tấm trên cùng là đủ thấp, các hạt chất lỏng sẽ di chuyển song song với nó, và tốc độ của chúng sẽ thay đổi tuyến tính từ 0 đến đáy với u ở phía trên. Mỗi lớp chất lỏng sẽ di chuyển nhanh hơn một lớp bên dưới nó, và sự ma sát giữa chúng sẽ làm tăng sức mạnh chống lại chuyển động tương đối của chúng. Đặc biệt, chất lỏng sẽ được áp dụng trên tấm trên cùng để lực theo hướng ngược lại chuyển động của nó, và một phần bằng nhau nhưng ngược lại với tấm đáy. Cần có lực bên ngoài để giữ cho tấm trên cùng di chuyển ở tốc độ không đổi.

Độ lớn F của lực này được tìm thấy tỉ lệ thuận với tốc độ và diện tích của mỗi tấm, và tỉ lệ nghịch với sự tách rời của chúng và:

F=\mu A{\frac {u}{y}}.

Yếu tố tỷ lệ μ trong công thức này là độ nhớt (cụ thể là độ nhớt động học) của chất lỏng, với các đơn vị của màn hình Pa \\\ ‘.

Tỷ lệ u/y   Được gọi là tốc độ biến dạng hoặc vận tốc cắt, và là đạo hàm của vận tốc chất lỏng theo hướng vuông góc với các tấm . Isaac Newton đã biểu diễn lực nhớt bằng phương trình vi phân

\tau =\mu {\frac {\partial u}{\partial y}},

Là vận tốc cắt cục bộ. Công thức này giả định rằng dòng chảy đang di chuyển theo đường song song đến trục x. Hơn nữa, nó giả định rằng trục y, vuông góc với dòng chảy, điểm theo hướng vận tốc cắt cực đại. Phương trình này có thể được sử dụng khi vận tốc không thay đổi tuyến tính với y, chẳng hạn như trong lưu lượng chất lỏng thông qua một đường ống.

Việc sử dụng chữ Hy Lạp μ (μ) cho độ nhớt động động là phổ biến trong số các kỹ sư cơ khí và hóa học, cũng như các nhà vật lí Tuy nhiên, chữ cái Hy Lạp eta (η) cũng được sử dụng bởi các nhà hóa học, nhà vật lí, và IUPAC

 

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Scroll to Top