เฮ้! ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดความหนืด ฉันมักถูกถามเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างความหนืดสัมบูรณ์และความหนืดจลน์ คำสองคำนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการทำความเข้าใจคุณสมบัติการไหลของของไหล และมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมต่างๆ เรามาเจาะลึกและแยกแยะสิ่งที่ทำให้พวกเขาแตกต่างกันดีกว่า
ความหนืดคืออะไร?
ก่อนที่เราจะพูดถึงความหนืดสัมบูรณ์และจลน์ศาสตร์ เรามาพูดถึงความหนืดกันก่อน ความหนืดคือการวัดความต้านทานต่อการไหลของของไหล ลองคิดดู: น้ำผึ้งมีความหนืดมากกว่าน้ำ การเทน้ำผึ้งจะยากกว่าเพราะว่าน้ำผึ้งไม่ไหลง่ายในขณะที่น้ำสามารถไหลได้อย่างอิสระ
ความหนืดสัมบูรณ์
ความหนืดสัมบูรณ์หรือที่เรียกว่าความหนืดไดนามิกเป็นการวัดความต้านทานภายในของของไหลต่อการไหลเมื่อมีการใช้แรงภายนอก โดยจะวัดปริมาณแรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนชั้นของของไหลหนึ่งชั้นโดยสัมพันธ์กับอีกชั้นหนึ่ง หน่วย SI ของความหนืดสัมบูรณ์คือ ปาสคาล - วินาที (Pa·s) แต่โดยทั่วไปคุณจะเห็นว่ามีหน่วยวัดเป็นเซนติพอยซ์ (cP) โดยที่ 1 Pa·s = 1,000 cP
สมมติว่าคุณกำลังใช้ aเครื่องวัดความหนืดแบบหมุนในห้องปฏิบัติการ- เครื่องวัดความหนืดประเภทนี้ทำงานโดยการหมุนแกนหมุนหรือแกนหมุนในของเหลว ขณะที่สปินเดิลหมุน จะมีแรงบิดเนื่องจากความต้านทานของของไหล ขนาดของแรงบิดนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับความหนืดสัมบูรณ์ของของไหล ยิ่งของเหลวมีความหนืดมากเท่าใด แรงบิดที่ต้องใช้ในการหมุนแกนหมุนด้วยความเร็วที่กำหนดก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
ความหนืดสัมบูรณ์เป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานที่ต้องใช้แรงจริงในการเคลื่อนย้ายของไหลเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมการหล่อลื่น การทราบความหนืดสัมบูรณ์ของน้ำมันช่วยให้วิศวกรพิจารณาว่าจะหล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้ดีเพียงใด หากน้ำมันมีความหนืดมากเกินไป อาจต้องใช้พลังงานมากเกินไปในการไหลเวียน ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง ในทางกลับกัน ถ้าความหนืดไม่เพียงพอ ก็ไม่สามารถป้องกันการสึกหรอได้เพียงพอ
ความหนืดจลนศาสตร์
ในทางกลับกัน ความหนืดจลนศาสตร์จะคำนึงถึงความหนาแน่นของของเหลว นอกเหนือจากความต้านทานต่อการไหล มันถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของความหนืดสัมบูรณ์ต่อความหนาแน่นของของเหลว หน่วย SI ของความหนืดจลน์คือตารางเมตรต่อวินาที (m²/s) แต่มักจะวัดเป็นเซนติสโตก (cSt) โดยที่ 1 m²/s = 10⁶ cSt
ในการวัดความหนืดจลน์ เรามักใช้เครื่องวัดความหนืดของเส้นเลือดฝอย ของเหลวได้รับอนุญาตให้ไหลผ่านท่อเส้นเลือดฝอยแคบภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง วัดเวลาที่ของไหลไหลผ่านความยาวหนึ่งของท่อ คราวนี้ จะใช้คำนวณความหนืดจลนศาสตร์พร้อมกับขนาดของท่อและความหนาแน่นของของไหล
ความหนืดจลนศาสตร์มีประโยชน์ในการใช้งานที่การไหลของของไหลภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงหรือความเฉื่อยเป็นสิ่งสำคัญ ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม ความหนืดจลนศาสตร์เป็นตัวแปรสำคัญในการกำหนดลักษณะเฉพาะของเชื้อเพลิง ช่วยในการกำหนดว่าเชื้อเพลิงจะไหลผ่านท่อและหัวฉีดได้ง่ายเพียงใด น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีความหนืดจลนศาสตร์สูงอาจทำให้เครื่องยนต์เกิดอะตอมได้ไม่ถูกต้อง ทำให้เกิดการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์และลดประสิทธิภาพลง
ความแตกต่างที่สำคัญ
- การรวมความหนาแน่น: ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างความหนืดสัมบูรณ์และจลนศาสตร์ก็คือ ความหนืดจลนศาสตร์จะรวมความหนาแน่นของของเหลวในการคำนวณด้วย ในขณะที่ความหนืดสัมบูรณ์ไม่ได้รวมอยู่ด้วย ซึ่งหมายความว่าสำหรับของเหลวสองชนิดที่มีความหนืดสัมบูรณ์เท่ากัน ของเหลวที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะมีความหนืดจลนศาสตร์ต่ำกว่า
- วิธีการวัด: ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น โดยทั่วไปแล้ว ความหนืดสัมบูรณ์จะวัดโดยใช้เครื่องวัดความหนืดแบบหมุน ซึ่งจะส่งแรงภายนอกไปยังของเหลว ในทางกลับกัน ความหนืดจลนศาสตร์วัดโดยใช้เครื่องวัดความหนืดของเส้นเลือดฝอย ซึ่งอาศัยการไหลที่ขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วง
- การใช้งาน: ความหนืดสัมบูรณ์มีความเกี่ยวข้องมากกว่าในการใช้งานที่แรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายของไหลเป็นปัจจัยสำคัญ เช่น ในระบบหล่อลื่นและระบบปั๊ม ความหนืดจลนศาสตร์มีความสำคัญมากกว่าในการใช้งานที่การไหลของของไหลภายใต้แรงโน้มถ่วงหรือความเฉื่อยเป็นปัญหาหลัก เช่น ในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและสี
ทำไมมันถึงสำคัญ?
การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างความหนืดสัมบูรณ์และจลนศาสตร์ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการแสดงลักษณะเฉพาะของของไหลที่แม่นยำ การใช้การวัดความหนืดผิดประเภทอาจทำให้ได้ข้อสรุปที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับคุณสมบัติของของเหลว ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังออกแบบระบบหล่อลื่นและคุณอาศัยความหนืดจลนศาสตร์แทนความหนืดสัมบูรณ์ คุณอาจจบลงด้วยระบบที่ไม่ได้ทำงานตามที่คาดไว้ เนื่องจากคุณไม่ได้คำนึงถึงแรงที่แท้จริงที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายน้ำมันหล่อลื่น
ในฐานะซัพพลายเออร์เครื่องวัดความหนืด เรามีเครื่องมือมากมายสำหรับวัดทั้งความหนืดสัมบูรณ์และจลนศาสตร์ ของเราเครื่องวัดความหนืดแบบดิจิตอลเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการวัดความหนืดสัมบูรณ์ ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำและเชื่อถือได้ และใช้งานง่าย สำหรับการวัดความหนืดจลนศาสตร์ เราสามารถแนะนำเครื่องวัดความหนืดของคาปิลลารีที่เหมาะสมได้ตามความต้องการเฉพาะของคุณ
ติดต่อเราเพื่อสอบถามความต้องการในการวัดความหนืดของคุณ
ไม่ว่าคุณจะอยู่ในอุตสาหกรรมอาหาร ยา หรือสาขาอื่นๆ ที่ต้องการการวัดความหนืดที่แม่นยำ เราก็พร้อมช่วยคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณเลือกเครื่องวัดความหนืดที่เหมาะกับการใช้งานของคุณและให้การสนับสนุนทั้งหมดที่คุณต้องการ
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องวัดความหนืดของเรา หรือมีคำถามใดๆ เกี่ยวกับความหนืดสัมบูรณ์และจลนศาสตร์ อย่าลังเลที่จะติดต่อเรา เราพร้อมช่วยเหลือคุณในการตัดสินใจเลือกธุรกิจของคุณให้เหมาะสม
อ้างอิง
- ASTM อินเตอร์เนชั่นแนล (20XX) วิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับความหนืดของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
- เบิร์ด, RB, สจ๊วต, WE, & Lightfoot, EN (2002) ปรากฏการณ์การขนส่ง ไวลีย์.