گرانروی یا ویسکوزیته چیست؟

ویسکوزیته یا گرانروی یا نام دیگر آن لزجت، معیاری از اصطکاک داخلی یا مقاومت در برابر جریان یک سیال است و هنگامی ظاهر میشود که بین لایه های سیال حرکت نسبی وجود داشته باشد.

به طور کلی ویسکوزیته، اندازه مقاومت سیال در برابر جاری شدن میباشد، واحد عمومی متریک برای ویسکوزیته مطلق، پویز (Poise) میباشد که به صورت نیروی مورد نیاز برای حرکت یک سانتی متر مربع از سطحی در برابر سطحی دیگر به صورت موازی با سرعت ۱ سانتی متر بر ثانیه تعریف میشود که سطوح به وسیله فیلمی از سیال با ضخامت یم سانتی متر جدا میشوند. برای سهولت در استفاده، سانتی پواز (cp) یعنی یک صدم پواز مورد استفاده قرار میگیرد.

رابطه ویسکوزیته با دما

ویسکوزیته یا گرانروی یک سیال معین به صورت معکوس با دما تغییر میکند.

با توجه به روابط ریاضی موجود بین دو متغیر میتوان از روی نمودار، ویسکوزیته یک سیال در هر دمایی داخل یک بازه محدوده را پیش بینی کرد، البته اگر ویسکوزیته ها در دو دمای متفاوت دیگر مشخص شده باشند، میتوان از نمونه چارتها برای این هدف استفاده کرد. اگر دو نقطه مشخص شده ویسکوزیته-دما از یک سیال بر روی چارت قرار داشته باشد و یک خط مستقیم از بین آنها کشیده شود، دیگر مقادیر ویسکوزیته دمای این سیال بر روی این خط قرار میگیرند.

ویسکوزیته یک کمیت ثابت نبوده و به عوامل مختلفی از جمله دما، فشار، سرعت برشی و شرایط روانکاری بستگی دارد.

زمانی که با یک سیال ویسکوز یا ویسکوالاستیک سر و کار داریم، میبایست اطلاعاتی در مورد رفتار رئولوژیکی آن بدانیم. این اطلاعات برای تصمیم گیریهای مناسب در انتخاب شرایط فرایندی و یا شرایط کاربری لازم میباشند. یکی از مشخصه های رفتار رئولوژیکی، رابطه تنش و یا ویسکوزیته با سرعت برش میباشد. بدین معنا که میبایست منحنی جریان را در مقادیر مختلف از سرعت برش به دست آوریم. برای این منظور از ویسکومترهای متنوعی استفاده میشود که هر کدام بنا بر شرایطی که دارند، کاربریشان محدود به دامنه خاصی از سرعت برش میباشد.

در کار با ویسکومتر چند مسئله مهم وجود دارد:

• حجم ظرف محلول: هر چه ظرف محلول بزرگتر باشد بهتر است.
• فرو بردن اسپیندل: در حین فرو بردن اسپیندل باید توجه کرد که حباب هوایی در اسپیندل وجود نداشته باشد.
• انتخاب نوع اسپیندل: نوعی از اسپیندل باید انتخاب شود که بیشترین میزان داده را بتوان به دست آورد.
• تأثیرات دمایی: دما بر روی ویسکوزیته محلول و غلظت آن تأثیر می گذارد.
• تغییرات اعداد با دما: چنانچه سیال وابسته به زمان باشد. تغییراتی در اعداد خوانده شده با گذشت زمان مشاهده می شود. البته در نهایت اعدا ثابت می شوند.