Триене срещу вискозитет
Триенето и вискозитетът са две свойства на материята, които са жизненоважни за разбирането на поведението на материята. Необходимо е добро разбиране на вискозитета и плътността, за да се опишат повечето събития, случващи се в динамиката на флуидите, статиката на течността, твърдата статика, твърдата динамика и почти всяко инженерно приложение. Тези явления се наблюдават във всекидневния живот и са наистина лесни за разбиране, като се има предвид, че се възприема правилният подход. В тази статия ще обсъдим какво представляват триенето и вискозитетът, техните дефиниции, прилики, какво причинява триенето и вискозитета и накрая разликите.
Вискозитет
Вискозитетът се определя като мярка за съпротивлението на флуид, който се деформира или от напрежение на срязване, или от опън. С по-често срещани думи, вискозитетът е „вътрешното триене“на течността. Това също се нарича дебелината на течността. Вискозитетът е просто триенето между два слоя течност, когато двата слоя се движат един спрямо друг. Сър Исак Нютон беше пионер в механиката на флуидите. Той постулира, че за нютонов флуид напрежението на срязване между слоевете е пропорционално на градиента на скоростта в посоката, перпендикулярна на слоевете. Използваната тук пропорционална константа (фактор на пропорционалност) е вискозитетът на течността. Вискозитетът обикновено се обозначава с гръцката буква „µ”. Вискозитетът на течността може да бъде измерен с помощта на вискозиметри и реометри. Единиците за вискозитет са Паскал-секунди (или Нм-2 s). Системата cgs използва единица „poise“, кръстена на Jean Louis Marie Poiseuille, за измерване на вискозитета. Вискозитетът на течността също може да бъде измерен чрез няколко експеримента. Вискозитетът на течността зависи от температурата. Вискозитетът намалява с повишаване на температурата.
τ = μ (∂u / ∂y)
Уравненията на вискозитета и моделите са много сложни за не-нютонови течности. Ясно се вижда, че вискозитетът винаги действа в посока, за да се противопостави на потока на течността. Вискозните сили се разпределят по обема на течността в дадено динамично състояние.
Триене
Триенето е може би най-често срещаната съпротивителна сила, която изпитваме всеки ден. Триенето се причинява от контакта на две грапави повърхности. Фрикцията има пет режима; сухо триене, което се получава между две твърди тела, фрикционно триене, което е известно още като вискозитет, смазващо триене, при което две твърди частици са разделени от течен слой, триене на кожата, което се противопоставя на движещо се твърдо вещество в течност, и вътрешно триене, което причинява вътрешни компоненти на твърдо вещество, за да се постигне триене. Терминът „триене“обаче се използва най-често вместо сухо триене. Това се дължи на грубите микроскопични кухини на всяка от повърхностите, които се прилепват една към друга и отказват да се движат. Сухото триене между две повърхности зависи от коефициента на триене и реактивната сила, нормална на равнината, действаща върху обекта. Максималното статично триене между две повърхности е малко по-високо от динамичното триене.
Каква е разликата между триенето и вискозитета?
• Вискозитетът всъщност е подкатегория на триене, но сухото триене възниква само между две твърди повърхности, докато вискозитетът се проявява в течности между два слоя течност.
• Динамичните и статичните условия се дефинират отделно за сухо триене. За вискозитета няма статично състояние, тъй като течните молекули винаги са подвижни.
