ما هي اللزوجة الحركية؟
اللزوجة الحركية (ν، وهي الحرف اليوناني «نيو») تقيس مقاومة المائع للجريان تحت تأثير الجاذبية، مع أخذ كثافته في الحسبان. وتُعرَّف بأنها النسبة بين اللزوجة الديناميكية (المطلقة) μ والكثافة ρ. فبينما تصف اللزوجة الديناميكية الاحتكاك الداخلي للمائع بشكل مباشر، تعكس اللزوجة الحركية مدى سهولة جريان المائع بالنظر إلى كتلته. والوحدة المعتمدة في النظام الدولي هي المتر المربع لكل ثانية (م²/ث)، إلا أنّ وحدتي الستوكس (St) والسنتي ستوكس (cSt) شائعتا الاستخدام في الهندسة ومواصفات زيوت التزييت.
كيفية استخدام الحاسبة
أدخِل اللزوجة الديناميكية \(\mu\) بوحدة الباسكال ثانية (Pa·s)، والكثافة \(\rho\) بالكيلوغرام لكل متر مكعب (kg/m³). تقوم الحاسبة بقسمة \(\mu\) على \(\rho\)، ثم تعرض اللزوجة الحركية بوحدة م²/ث، مع تحويلات تلقائية إلى الستوكس والسنتي ستوكس. هذه الأداة عامة وتنطبق على أي مائع نيوتوني بغضّ النظر عن المنطقة أو البلد.
شرح المعادلة
المعادلة الأساسية هي $$\nu = \dfrac{\mu}{\rho}$$ فعلى سبيل المثال، يبلغ معدّل اللزوجة الديناميكية للماء عند درجة حرارة 20 °م نحو 0.001 Pa·s، وكثافته 1000 kg/m³، ومن ثَمّ $$\nu = \frac{0.001}{1000} = 0.000001\ \text{م}^2/\text{ث}$$ أي ما يعادل 1 cSt. وبما أنّ $$1\ \text{م}^2/\text{ث} = 10^{4}\ \text{St} = 10^{6}\ \text{cSt}$$ فإنّ عمليات التحويل تتم بضربٍ بسيط.
مثال محلول
لدينا زيت خفيف بلزوجة ديناميكية \(\mu = 0.085\ {\text{Pa}\cdot\text{s}}\) وكثافة \(\rho = 850\ \text{kg/m}^3\). عندئذٍ تكون $$\nu = \frac{0.085}{850} = 0.0001\ \text{م}^2/\text{ث} = 1\ \text{ستوكس} = 100\ \text{سنتي ستوكس}$$
الأسئلة الشائعة
ما الفرق بين اللزوجة الديناميكية واللزوجة الحركية؟ اللزوجة الديناميكية (\(\mu\)) تقيس الاحتكاك الداخلي للمائع، أمّا اللزوجة الحركية (\(\nu\)) فهي ناتج قسمة اللزوجة الديناميكية على الكثافة، وتعبّر عن سلوك الجريان تحت تأثير الجاذبية.
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ استخدم Pa·s للزوجة \(\mu\) وkg/m³ للكثافة \(\rho\) كي تحصل على \(\nu\) بوحدة م²/ث. كما تعرض الأداة النتيجة بالستوكس والسنتي ستوكس.
لماذا تُوضع الكثافة في المقام؟ لأنّ المائع الأكثر كثافة يقاوم الحركة بدرجة أكبر عند نفس قيمة الاحتكاك الداخلي، ولذلك فإنّ القسمة على الكثافة تعزل سلوك الجريان الناتج عن الجاذبية.
