اللزوجة هي خاصية أساسية للسوائل التي تصف مقاومتها للتدفق. يعد فهم الفرق بين اللزوجة المطلقة واللزوجة الحركية أمرًا بالغ الأهمية لمختلف الصناعات ، بما في ذلك البترول والكيمياء ومعالجة الأغذية. كمورد لزوجة اللزوجة الرائدة ، نواجه في كثير من الأحيان أسئلة حول هذين النوعين من اللزوجة. في منشور المدونة هذا ، سوف نتعمق في تفاصيل اللزوجة المطلقة واللزوجة الحركية ، واستكشف كيف يتم قياسها باستخدام مقياس اللزوجة ، وتسليط الضوء على اختلافاتهم الرئيسية.
ما هي اللزوجة المطلقة؟
اللزوجة المطلقة ، والمعروفة أيضًا باسم اللزوجة الديناميكية ، هي مقياس لمقاومة السائل الداخلية للتدفق. يحدد القوة المطلوبة لتحريك طبقة واحدة من السائل بالنسبة إلى آخر بسرعة معينة. وحدة SI من اللزوجة المطلقة هي Pascal-Second (pa · s) ، على الرغم من استخدام Centipoise (CP) بشكل شائع في التطبيقات العملية. واحد pa · s يساوي 1000 cp.
يمكن توضيح مفهوم اللزوجة المطلقة باستخدام قانون اللزوجة في نيوتن ، والذي ينص على أن إجهاد القص (τ) بين الطبقات المجاورة للسائل يتناسب بشكل مباشر مع التدرج السريع (DU/DY) بين تلك الطبقات. رياضيا ، يمكن التعبير عنها على النحو التالي:
τ = µ * (أنت/داي)
حيث μ هي اللزوجة المطلقة للسائل. تُظهر هذه المعادلة أنه كلما ارتفع اللزوجة المطلقة ، زاد ضغط القص المطلوب للحفاظ على تدرج السرعة المعطى.
ما هي اللزوجة الحركية؟
يتم تعريف اللزوجة الحركية على أنها نسبة اللزوجة المطلقة (μ) إلى كثافة (ρ) للسائل. إنه مقياس لمقاومة السائل للتدفق تحت تأثير الجاذبية. وحدة SI من اللزوجة الحركية هي متر مربع في الثانية (M²/S) ، ولكن الوحدة الأكثر استخدامًا هي Centistoke (CST). واحد M²/S يساوي 1،000،000 CST.
يتم إعطاء العلاقة بين اللزوجة الحركية (ν) ، اللزوجة المطلقة (μ) ، والكثافة (ρ) بالمعادلة التالية:
ن = م / ص
توفر اللزوجة الحركية معلومات حول مدى سهولة التدفق السائل تحت وزنه. إنه مفيد بشكل خاص في التطبيقات التي تلعب فيها الجاذبية دورًا مهمًا ، كما هو الحال في تدفق السوائل عبر الأنابيب أو في تزييت الآلات.
قياس اللزوجة المطلقة والحركية مع مقياس اللزوجة
أجهزة اللزوجة هي الأدوات المستخدمة لقياس لزوجة السوائل. هناك عدة أنواع من أجهزة اللزوجة المتاحة ، كل منها يعتمد على مبادئ التشغيل المختلفة. تشمل بعض الأنواع الشائعة مقاييس اللزوجة الدورانية ، ومقاييس اللزوجة الشعرية ، ومقاييس اللزوجة المتساقطة.
قياس اللزوجة المطلقة
تُستخدم مقاييس اللزوجة الدورانية بشكل شائع لقياس اللزوجة المطلقة. تعمل هذه اللزوجة من خلال تدوير المغزل أو بوب في السائل وقياس عزم الدوران المطلوب للحفاظ على سرعة دوران ثابتة. ثم يتم حساب اللزوجة المطلقة للسائل بناءً على عزم الدوران المقاس وهندسة المغزل أو بوب.
يمكن أيضًا استخدام أجهزة اللزوجة الشعرية لقياس اللزوجة المطلقة. في مقياس اللزوجة الشعرية ، يضطر السائل إلى التدفق عبر أنبوب شعري ضيق تحت ضغط معروف. يتم قياس الوقت المستغرق للسوائل من خلال طول محدد من الأنبوب ، ويتم حساب اللزوجة المطلقة باستخدام قانون Poiseuille.
قياس اللزوجة الحركية
أجهزة اللزوجة الشعرية هي الأدوات الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لقياس اللزوجة الحركية. يعتمد المبدأ وراء مقاييس اللزوجة الشعرية على حقيقة أن تدفق السائل من خلال أنبوب شعري يحكمه التوازن بين قوة الجاذبية والقوة اللزجة.
في مقياس اللزوجة الشعري النموذجي ، يتم وضع السائل في أنبوب شعري عمودي ، ويتم قياس الوقت المستغرق للسوائل لتدفق بين نقطتين ملحوظين. ثم يتم حساب اللزوجة الحركية للسائل باستخدام المعادلة التالية:
ن = ج * ر
عندما يكون اللزوجة الحركية ، فإن C هو ثابت اللزوجة (والذي يعتمد على هندسة أنبوب الشعيرات الدموية) ، و T هو وقت التدفق.
الاختلافات الرئيسية بين اللزوجة المطلقة والحركية
المعنى البدني
يكمن الفرق الرئيسي بين اللزوجة المطلقة والحركية في معناها البدني. يقيس اللزوجة المطلقة المقاومة الداخلية للسائل للتدفق ، في حين أن اللزوجة الحركية تأخذ في الاعتبار كثافة السائل وتقيس مقاومتها للتدفق تحت تأثير الجاذبية.
وحدات القياس
يتم قياس اللزوجة المطلقة بوحدات من pascal-second (pa · s) أو مئوية (CP) ، بينما يتم قياس اللزوجة الحركية بوحدات مربعة في الثانية (m²/s) أو centistoke (CST).
التطبيقات
اللزوجة المطلقة أكثر صلة في التطبيقات التي يكون فيها الاحتكاك الداخلي للسائل هو الشاغل الرئيسي ، كما هو الحال في صياغة مواد التشحيم والدهانات والمواد اللاصقة. اللزوجة الحركية ، من ناحية أخرى ، تستخدم عادة في التطبيقات حيث يكون تدفق السائل تحت الجاذبية أمرًا مهمًا ، كما هو الحال في صناعة البترول لقياس لزوجة الزيوت الخام والمنتجات المكررة.
منتجات اللزوجة الخاصة بنا
كمورد لزوجة اللزوجة ، نقدم مجموعة واسعة من المقاييس اللزوجة لقياس اللزوجة المطلقة والحركية. تشمل محفظة منتجاتنامقياس الحركية شبه التلقائيومقياس اللزوجة الحركية الذكية، وانجلر اللزوجة.
تم تصميم أجهزة اللزوجة الحركية شبه التلقائية لدينا لقياس سهولة ودقيقة للزوجة الحركية. إنها تتميز بوظائف التحكم التلقائية في درجة الحرارة وتوقيتها ، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في المختبرات والإعدادات الصناعية.
توفر أجهزة اللزوجة الحركية الذكية ميزات متقدمة مثل العرض الرقمي ، والحساب التلقائي للزوجة ، وتخزين البيانات. تعتبر هذه اللزوجة مثالية للتطبيقات عالية الدقة ومختبرات الأبحاث.
إن Engler Viscometer هو نوع تقليدي من لزوجة اللزوجة التي تستخدم عادة في صناعة البترول. يقيس لزوجة السائل بالنسبة إلى لزوجة الماء في درجة حرارة محددة.
خاتمة
في الختام ، اللزوجة المطلقة واللزوجة الحركية هما خصائصان مهمتان من السوائل التي توفر معلومات قيمة حول سلوك التدفق. يقيس اللزوجة المطلقة المقاومة الداخلية للسائل للتدفق ، في حين أن اللزوجة الحركية تأخذ في الاعتبار كثافة السائل وتقيس مقاومتها للتدفق تحت تأثير الجاذبية.
تعد اللزوجة أدوات أساسية لقياس اللزوجة المطلقة والحركية. من خلال فهم الاختلافات بين هذين النوعين من اللزوجة واختيار مقياس اللزوجة المناسب لتطبيقك ، يمكنك ضمان قياسات لزوجة دقيقة وموثوقة.
إذا كنت في حاجة إلى مقياس اللزوجة لتلبية احتياجات الصناعة أو البحث ، فإننا ندعوك للاتصال بنا للحصول على مزيد من المعلومات. سيكون فريق الخبراء لدينا سعيدًا بمساعدتك في اختيار مقياس اللزوجة المناسب لمتطلباتك المحددة وإرشادك خلال عملية الشراء.
مراجع
- ASTM D445 - طريقة الاختبار القياسية للزوجة الحركية من السوائل الشفافة والشفوية (وحساب اللزوجة الديناميكية)
- ASTM D2196 - طرق الاختبار القياسية للخصائص الريولوجية للمواد غير النيوتونية بواسطة مقياس اللزوجة الدورانية
- Barnes ، HA ، Hutton ، JF ، & Walters ، K. (1989). مقدمة إلى ريولوجيا. ناشري العلوم إلسفير.
