ویسکوزیته Viscosity کردن به معنای افزایش زمانی است که یک مایع به طور قابل توجهی در حال جریان است. این عمل یا لزجت یک سیال (مایع یا گاز)، میزان مقاومت آن را در مقابل جاری شدن نشان می‌دهد. مهمترین پارامتری است که خواص سیال در مسائل مکانیک سیالات را بیان می‌کند. به عبارت دقیق تر، ویسکوزیته چگالای نیروهای داخل سطح سیال است که باعث مقاومت سطح سیال در برابر جریان شدن ماده در آن سطح می‌شود. برای درک دقیق تر و آشنایی با ویسکوزیته (Viscosity)، بهتر است ادامه ی این بحث را پیگیری نمایید. در این مقاله قصد داریم ویسکوزیته Viscosity چیست و چه کاربردی در مهندسی صنایع دارد؟ را مورد بررسی قرار دهیم. گروه صنعتی آریا شایگان نادین، شما را به ادامه ی خواندن این مطلب مفید و معتبر دعوت می نماید.
ویسکوزیته (Viscosity) چیست؟
واژه‌ی ویسکوزیته (Viscosity) یا گرانروی به معنای مقاومت مایعات در برابر جاری شدن است. در برخورد با مایعاتی همچون روغن، قطعا این سوال برای شما هم پیش آمده است که منظور از ویسکوزیته چیست؟ این مفهوم ساده اما مهم یکی از پارامترهای شناخت موادی مثل روغن است. ویسکوزیته تاثیر مستقیم بر میزان آب بندی روغن و همینطور مقدار مصرف روغن دارد و
در شرایط مختلف درجه حرارت، سهولت کار با ماشین آلات را به خصوص در آب و هوای سرد تامین می‌کند. به عنوان نمونه از مایعات مختلف، آب دارای گرانروی بسیار پایین و عسل دارای گرانروی بالا است. ویسکوزیته و یا گرانروی مایعات تابعی از دما است، یعنی با افزایش دما گرانروی کم شده و با کاهش دما گرانروی افزایش می یابد.
انواع ویسکوزیته
دو نوع ویسکوزیته در رابطه با مایعات وجود دارد که می توان آن ها را بررسی کرد.
- ویسکوزیته سینماتیک
مقاومت مایعات در برابر جریان یافتن را ویسکوزیته سینماتیک می گویند. برای سریع تر جریان یافتن، گرانروی یک ماده باید کمتر باشد. به عنوان نمونه اگر دو ظرف را یکی پر از شربت و دیگری را با پر آب کنید، در می یابید که به دلیل گرانروی پایین تر، آب سریعتر جریان می یابد.
- ویسکوزیته پویا (دینامیک)
مقدار انرژی لازم برای جابجایی یک جسم از طریق روان کننده را ویسکوزیته پویا گویند. با استفاده از تست شبیه ساز Cold Crank Sim گرانروی دینامیکی اندازه گیری می شود. درجه حرارت پایین روغن به جهت تعیین درجه ویسکوزیته مورد استفاده قرار می گیرد.
واحد ویسکوزیته چیست؟
برای اندازه گیری گرانروی پویا به افتخار دانشمند برجسته پوازیه از یکای P (پویز) استفاده می‌شود. البته این یکا بیشتر در دستگاه اندازه گیری CGS مورد استفاده است و در سیستم SI مقدار این نوع ویسکوزیته را با Pa.S (پاسکال ثانیه) نمایش می دهند.
این یکاها با رابطه زیر به یکدیگر تبدیل می شوند:
1Pa.S = 10P
واحد اندازه گیری ویسکوزیته سینماتیکی در سیستم SI برابراست با m2/S (متر مربع بر ثانیه) که در دستگاه CGS به افتخار دانشمند برجسته با یکای ST (استوکس) سنجیده می شود.
این یکاها با رابطه زیر به یکدیگر تبدیل می شوند:
1m2/S = 10000ST
همانطور که مشاهده می کنید واحد مترمربع بر ثانیه مقدار بسیار زیادی است که به طور معمول برای مایعات کاربرد ندارد و از یکای کوچکتر آن یعنی سانتی متر مربع بر ثانیه می شود که:
1cm2/S = 1ST
اندیس ویسکوزیته چیست؟
همه روغن ها به یک شکل به تغییرات دما پاسخ نمی دهند. توانایی مقاومت در برابر تغییرات گرانروی را Viscosity Index یا VI روغن می نامند، که همان اندیس ویسکوزیته است. اکثر روغن ها به دلیل تغییر دما توانایی مقاومت در برابر تغییرات گرانروی را دارند. اندیس ویسکوزیته به میزان چسبندگی یک روان کننده بستگی دارد و به دلیل نوسانات دما تغییر می کند. اندازه گیری VI روغن در دمای 40 و 100 درجه سانتیگراد انجام می شود. اگر گرانروی یک مایع دارای تغییر زیادی بین این دماها باشد، دارای VI پایین تر است. اگر گرانروی یک مایع دارای تغییر زیادی بین این دو دما نباشد، دارای VI بالاتر خواهد بود.
حال که تا حد بسیار زیادی متوجه شده اید که گرانروی چیست بهتر است بدانید که ویسکوزیته سینماتیکی، ویسکوزیته روغن را اندازه گیری می کند و آن را در واحدی به نام سانتریستوک (CST) گزارش می دهد. برای داشتن تغییرات دمایی کمتر باید VI روغن را بالا برد.
فواید روغن های دارای VI بالاتر
حال که متوجه شدیم ویسکوزیته چیست بیاید درباره فواید بالا بودن VI بیشتر بدانیم. کاهش مصرف سوخت و استارت بهتر خودرو با کاهش گرانروی در دماهای پایین تر. کاهش مصرف روغن و سایش کمتر با افزایش کلی گرانروی در دماهای بالاتر.
