Su ve hava için viskozite bir malzeme sabitidir. Endüstride işlenen pek çok akışkan için değildir: viskozite, akışkanın ne kadar hızlı kesildiğine bağlıdır.
Başlıca davranışlar
Kesmeyle incelen (pseudoplastik). Kayma hızı arttıkça viskozite düşer. En yaygın sınıf: polimer çözeltileri, boya, ketçap, kan. Karıştırıcı kanadının yakınında akışkan incedir, tankın kenarında kalındır — ve ölü bölgeler tam olarak bu yüzden oluşur.
Kesmeyle kalınlaşan (dilatant). Tersi. Yoğun süspansiyonlarda görülür; pompalama ekipmanı için tehlikelidir.
Akma gerilmesi olan (Bingham). Belirli bir gerilmenin altında hiç akmaz, katı gibi davranır. Diş macunu, çamur, taze beton. Boru hattında durdurulan bir Bingham akışkanını yeniden başlatmak, sürekli akıştan çok daha yüksek basınç ister — ve bu, tasarımı belirleyen koşuldur.
Modelleme
Viskozite bir model eğrisiyle tanımlanır (güç yasası, Carreau, Herschel- Bulkley gibi). Seçimde iki şeye dikkat edilir:
Kayma hızı aralığı. Model katsayıları, reometre ölçümünün yapıldığı aralıkta geçerlidir. Analizdeki kayma hızları o aralığın dışına çıkıyorsa, model ekstrapole ediliyor demektir — güç yasası düşük kayma hızlarında sonsuz viskozite verir, bu fiziksel değildir.
Akma gerilmesinin sayısal karşılığı. Sıfır kayma bölgesinde viskozite sonsuza gider; çözücüler bunu bir üst sınırla kırpar ve sınırın değeri sonucu etkiler. Değer raporlanmalıdır.
Rejim
Yüksek görünür viskozite yüzünden bu akışlar genellikle laminerdir. Türbülans modelini açık bırakmak, olmayan bir karışım üretir ve karıştırma süresi ile ısı transferini abartır. Reynolds sayısını yerel viskoziteyle hesaplayıp rejimi doğrulamak ilk adımdır. Bkz. karıştırıcı tank notu.
Kaynaklar
- Ferziger, J. H., Perić, M. & Street, R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th ed. Springer. DOI: 10.1007/978-3-319-99693-6
- Ergun, S. (1952). Fluid flow through packed columns. Chemical Engineering Progress, 48(2), 89–94.