Hvad er viskositet? Og hvilken betydning har viskositet for valg af flowudstyr?
Viskositet
Hvad er viskositet?
En væskes viskositet angiver, hvor "tyk" eller "tynd" den er. Viskositet angiver dermed væskens egenskaber.
Man skelner mellem 2 slags viskositet - absolut viskositet og kinematisk viskositet.
Absolut (dynamisk) viskositet bruges ofte, når man angiver en væske.
Symbolet er: μ
Den enhed, der normalt anvendes, er: Centipoise (cP).
Kinematisk viskositet bruges ofte ved valg af flowudstyr.
Symbolet er: ν
Den enhed, der normalt anvendes, er: Centistoke (cSt).
Forholdet mellem absolutte og kinematiske viskositeter måles ved følgende formel:
ν = μ/ρ, hvor ρ = væskedensitet
Viskositeten falder generelt med stigende temperatur - det vil sige, at den bliver mere flydende. Viskositeten er desuden normalt lavere i flowsystemer end angivet ud fra viskosimeteraflæsninger.
Viskositet er - ligesom de andre forskellige aspekter af rheologi (læren om væskers adfærd) meget vigtig at have i tankerne, når man beskæftiger sig med flowteknologi og skal selektere flowudstyr til sin proces. Rheologi omfatter udover viskositet aspekter som massefylde, vægtfylde, temperatur, flowkarakteristika, damptryk, partikler i væsker, med mere.
Forståelse af rheologiaspekter vil gøre det lettere at vælge og håndtere flowudstyr korrekt til forskellige procesbetingelser. Rheologi kan nemlig påvirke forskellige aspekter i et flowsystem. For eksempel kan ændringer i forskydningshastigheden fra flowudstyr ændre en væskes viskositet og derfor ændre en pumpe eller en ventils ydeevne. Derudover kan en forkert dimensionering af slangerne påvirke systemets flowkarakteristika og derfor påvirke tryktabet i flowsystemet. Forøgelse af væsketemperaturen kan desuden forårsage kavitation i flowsystemet og flowudstyret, hvilket kan beskadige disse dele.
Typiske væsketyper/adfærd
Newtonsk
Viskositetskonstant uanset forskydningshastighed.
Typiske væsker: Vand, øl, mælk, mineralske olier, sirupper.
Pseudoplastisk
Viskositeten falder med stigende forskydningshastighed.
Typiske væsker: Blod, lotion, sæbe, tandpasta, gær
Dilatant
Viskositeten stiger med stigende forskydningshastighed.
Typiske væsker: Leropslæmninger, papirbelægninger.
Thixotropisk
Viskositeten falder med tiden under forskydning. Det vender tilbage til den oprindelige værdi efter klippestop.
Typiske væsker: Cremer, fedtstoffer, yoghurt.
Anti-thixotropisk
Modsat adfærd af thixotropisk.
Typiske væsker: Vanadiumpentoxidopløsning.
Rheomalaktisk
Viskositeten falder med tiden, genopretter sig ikke.
Typiske væsker: Naturgummilatex, naturyoghurt.
Plastisk
Har brug for en vis belastning for at overvinde en solid-lignende struktur.
Typiske væsker: Chokolade, tomatketchup.
Eksempler på viskositet
I videoen her demonstreres forskellige viskositeter fra 1 til 100.000 cP.