مقاومت سیال در برابر تغییر شکل برشی From Wikipedia, the free encyclopedia
گِرانرَوی یا گرانروی ( تلفظ راهنما·اطلاعات) یا ویسکُزیته (به فرانسوی: Viscosité) عبارت است از مقاومت یک سیال در برابر اعمال تنش برشی. به تعریفی دیگر، مقاومت اصطکاکی یک مایع یا گاز را در برابر شارش یا لغزیدن لایهها، هنگامی که تحت تنش برشی قرار گیرد گِرانرَوی میگویند.
نامهای دیگر گرانروی عبارت است از: وُشکسانی (وشک در فارسی به معنی صمغ است)، چسبناکی، ناروانی و لِزْجَت.
در یک سیال جاری (در حال حرکت)، هرچه گرانروی مایعی بیشتر باشد، برای ایجاد تغییر شکل یکسان، به تنش برشی بیشتری نیاز است. بهعنوان مثال گرانروی عسل از گرانروی شیر بسیار بیشتر است.
با افزایش دما گرانروی شارههای مایع کاهش مییابد ولی در گازها، قضیه وارون است، البته درصد دگرگونی آن برای شارههای گوناگون متفاوت میباشد.
گرانروی پویا (دینامیکی) خاصیتی از سیال است که در برابر جریانهای برشی ایجاد مقاومت میکند این جریانها در جایی به وجود میآیند که لایههای سیال دارای سرعتهای مختلفی باشند. برای درک بیشتر این خاصیت یک جریان ایده ال مانند جریان کوئت را در نظر بگیرید در این نوع جریان سیال بین دو صفحه محبوس شده است که صفحه بالایی با سرعت ثابت در حال حرکت است. در این نوع جریان اگر سرعت صفحه بالایی به اندازه کافی کوچک باشد ذرات سیال به صورت موازی با صفحه حرکت میکنند، سرعت ذرات سیال از صفر در صفحه پایینی تا سرعت مساوی سرعت صفحه بالایی به صورت خطی تغییر پیدا میکند. با توجه این حالت ذرات سیال با سرعتهای مختلفی بر روی یکدیگر حرکت میکنند بنابراین نیروی مورد نیاز برای حرکت دادن سیال متفاوت است این نیرو متناسب با سرعت سیال افزایش پیدا میکند بنابراین برای یک سیال نیوتنی رابطه تنش و گرادیان سرعت یا همان تغییر شکل به صورت خطی است که این خطی بودن با گرانروی دینامیکی ایجاد میگردد.
گرانروی مطلق یک سیال تقسیم بر چگالی آن را گرانوری حرکتی (سینماتیکی) مینامند.
ν=μ/ρ
تفاوت گرانروی پویا و گرانروی حرکتی در نحوه برخورد با مسائل است به عنوان مثال در مسائلی که بررسی رفتار بین ملکولی و تعمیم آنها به
خاصیت مکانیکی مد نظر است از گرانروی پویا استفاده میشود و در مسایلی که حرکت سیال اهمیت دارد از گرانروی حرکتی بهره میبریم.
هنگامی که یک سیال تراکمپذیر به صورت ناگهانی انبساط یا انقباض پیدا میکند، بدون برش، نوع دیگری از گرانروی داخلی نمایان میشود که گرانروی بالک نامیده میشود این گرانروی با نرخ افزایش یا کاهش حجم متناسب است این نوع گرانروی به گرانروی نوع دوم هم شناخته میشود. این نوع گرانروی هنگامی خود را نشان میدهد که تغییر حجم ناگهانی در سیال رخ دهد مانند جریانهای صوتی یا شاکها.
سرعت سقوط در سیال گرانرو از فرمول زیر به دست میآید:
که در آن
روابط زیر برقرار است.
گرانروی حرکتی به ضریب نفوذ مومنتم گفته میشود همانند ضریب نفوذ گرما یا ضریب نفوذ جرم.
گاز |
[K] |
[K] |
[10−6 Pa s] |
---|---|---|---|
هوا | ۱۲۰ | ۲۹۱٫۱۵ | ۱۸٫۲۷ |
نیتروژن | ۱۱۱ | ۳۰۰٫۵۵ | ۱۷٫۸۱ |
اکسیژن | ۱۲۷ | ۲۹۲٫۲۵ | ۲۰٫۱۸ |
کربن دیاکسید | ۲۴۰ | ۲۹۳٫۱۵ | ۱۴٫۸ |
کربن مونوکسید | ۱۱۸ | ۲۸۸٫۱۵ | ۱۷٫۲ |
هیدروژن | ۷۲ | ۲۹۳٫۸۵ | ۸٫۷۶ |
آمونیاک | ۳۷۰ | ۲۹۳٫۱۵ | ۹٫۸۲ |
گوگرد دیاکسید | ۴۱۶ | ۲۹۳٫۶۵ | ۱۲٫۵۴ |
هلیم | 79.4[3] | ۲۷۳ | 19[4] |
گاز |
[K] |
[K] |
[10−6 Pa s] مایعها |
---|---|---|---|
هوا | ۱۲۰ | ۲۹۱٫۱۵ | ۱۸٫۲۷ |
نیتروژن | ۱۱۱ | ۳۰۰٫۵۵ | ۱۷٫۸۱ |
اکسیژن | ۱۲۷ | ۲۹۲٫۲۵ | ۲۰٫۱۸ |
کربن دیاکسید | ۲۴۰ | ۲۹۳٫۱۵ | ۱۴٫۸ |
کربن مونوکسید | ۱۱۸ | ۲۸۸٫۱۵ | ۱۷٫۲ |
هیدروژن | ۷۲ | ۲۹۳٫۸۵ | ۸٫۷۶ |
آمونیاک | ۳۷۰ | ۲۹۳٫۱۵ | ۹٫۸۲ |
گوگرد دیاکسید | ۴۱۶ | ۲۹۳٫۶۵ | ۱۲٫۵۴ |
هلیم | 79.4[5] | ۲۷۳ | 19[6] |
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.