Độ nhớt mô tả đặc tính dòng chảy của chất lỏng hoặc chất khí. Nó phản ánh mức độ ma sát bên trong của các hạt trong chất lỏng. Độ nhớt là một trong những đặc tính vật lý quan trọng nhất của chất lỏng.
Độ nhớt là gì
Độ nhớt thường được gọi là độ dày của chất lỏng. Bạn có thể nghĩ đến nước (độ nhớt thấp) và mật ong (độ nhớt cao). Tuy nhiên, định nghĩa này có thể gây nhầm lẫn khi chúng ta đang xem xét các chất lỏng có mật độ khác nhau.
Ở cấp độ phân tử, độ nhớt là kết quả của sự tương tác giữa các phân tử khác nhau trong chất lỏng. Đây cũng có thể hiểu là lực ma sát giữa các phân tử trong chất lưu. Cũng giống như trong trường hợp ma sát giữa các chất rắn chuyển động, độ nhớt sẽ xác định năng lượng cần thiết để tạo ra một dòng chất lỏng.
Độ nhớt tiếng Anh là gì
Trong tiếng Anh, độ nhớt được gọi là Viscosity. Là một thuật ngữ chuyên ngành vô cùng phổ biến trong các quy trình bơm lưu chất công nghiệp.
Tại sao phải đo độ nhớt
Việc thu thập dữ liệu về độ nhớt trên vật liệu giúp các nhà sản xuất có khả năng dự đoán vật liệu đó sẽ hoạt động như thế nào trong thế giới thực. Ví dụ: nếu kem đánh răng không có độ nhớt chính xác, có thể quá khó để bơm ra khỏi ống hoặc bơm ra quá nhiều.
Biết được độ nhớt của vật liệu cũng ảnh hưởng đến cách thiết kế quá trình sản xuất và vận chuyển. Đặc biệt, khi biết được độ nhớt của chất lỏng, bạn có thể dễ dàng tính toán để chọn được dòng máy bơm phù hợp để sử dụng.
Công thức đo độ nhớt là gì?
Độ nhớt là đại lượng đo khả năng chống chuyển động của một chất dưới tác dụng của một lực tác dụng.
Công thức đo độ nhớt khá đơn giản:
Độ nhớt = Ứng suất cắt / Tỷ lệ cắt
Kết quả thường được biểu thị bằng centipoise (cP), tương đương với 1 mPas (milipascal giây).
Ứng suất cắt là lực trên một đơn vị diện tích cần thiết để di chuyển một lớp chất lỏng so với lớp khác.
Tốc độ cắt là thước đo sự thay đổi tốc độ mà các lớp trung gian chuyển động so với nhau.
So sánh chất lỏng Newton và phi Newton
Isaac Newton, người đã khám phá ra công thức này, nghĩ rằng, ở một nhiệt độ nhất định và ứng suất cắt, độ nhớt của chất lỏng sẽ không đổi bất kể những thay đổi đối với tốc độ cắt.
Một số chất lỏng, chẳng hạn như nước và mật ong, hoạt động theo cách này. Chúng ta gọi những chất lỏng này là chất lỏng Newton.
Tuy nhiên, hầu hết các chất lỏng có độ nhớt dao động tùy thuộc vào tốc độ cắt. Chúng được gọi là chất lỏng không Newton.
Có năm loại chất lỏng không phải Newton: chất lỏng thixotropic, chất lưu biến, chất dẻo giả, chất pha loãng và chất dẻo. Cần có những cân nhắc khác nhau khi đo từng loại chất lỏng này. Cũng như việc lựa chọn bơm của từng chất lỏng là khác nhau, tuỳ theo độ nhớt của chúng.
Chỉ số độ nhớt của một số chất phổ biến
Sau đây là các ví dụ về chỉ số độ nhớt phổ biến:
Trong ngành thực phẩm
Các phép đo độ nhớt được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để tối đa hóa hiệu quả sản xuất và hiệu quả chi phí.
Nó ảnh hưởng đến tốc độ sản phẩm đi qua máy bơm hay đường ống, thời gian để đóng gói hoặc làm khô và thời gian phân phối chất lỏng vào bao bì.
Quá trình sản xuất phải được thiết kế có lưu ý đến độ nhớt của sản phẩm, đảm bảo rằng các đường ống được đặt nghiêng để tối ưu hóa dòng chảy, hoặc các máy bơm cung cấp lực phù hợp để tạo ra dòng chảy.
Độ nhớt cũng là một đặc tính của kết cấu của thực phẩm. Độ nhớt của sản phẩm phải được đo lường và giám sát trong quá trình sản xuất để đảm bảo rằng mỗi lô đều nhất quán và sẽ trải qua quá trình sản xuất một cách hiệu quả.
Các chất kết dính
Để chọn độ nhớt phù hợp cho chất kết dính, hãy xem xét cách chất kết dính phải chảy, hoặc không chảy, trên một phần sau khi chất kết dính được áp dụng.
Chất kết dính có độ nhớt thấp sẽ dễ chảy hơn những loại có độ nhớt cao, vì vậy nếu bạn muốn chất kết dính ở chính xác vị trí bạn đặt sau khi pha chế – chứ không phải trải ra – thì chất kết dính có độ nhớt cao là lý tưởng.
Các ngành khác
Dầu mỏ: Các phép đo độ nhớt dự đoán hiệu quả của dầu bôi trơn và xác định các yếu tố thiết kế của đường ống.
Bê tông: Độ nhớt xác định khả năng tự san bằng và hoạt động bơm của hỗn hợp.
Mỹ phẩm: Độ nhớt cần được xem xét khi thiết kế cảm giác và dòng chảy của các sản phẩm mỹ phẩm.
Chỉ số độ nhớt ảnh hưởng đến chọn bơm như thế nào?
Chỉ số hay hệ số nhớt của lưu chất cần bơm là một trong những điểm quan trọng cần xác định trước khi lựa chọn máy bơm.
Độ nhớt hoặc độ dày của chất lỏng sẽ ảnh hưởng đến cách nó hoạt động trong máy bơm. Tuy nhiên, đây là lúc mọi thứ bắt đầu trở nên phức tạp vì độ nhớt của chất lỏng / chất lỏng có thể thay đổi trong các điều kiện khác nhau.
Độ nhớt về cơ bản là lực cản đối với dòng chảy và điều này có ý nghĩa đối với máy bơm. Nếu bạn có một chất lỏng dính, có độ nhớt cao, nó sẽ bám vào bất kỳ vật gì chứa nó và khó loại bỏ hơn nhiều so với chất lỏng có độ nhớt thấp.
Điều này ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề chọn bơm, cũng như là tuổi thọ của máy bơm làm việc với lưu chất có độ nhớt cao có tính ăn mòn. Thông thường, người ta ưu tiên sử dụng các dòng bơm thể tích để vận chuyển lưu chất có hệ số nhớt cao, thay vì sử dụng bơm ly tâm. Vì bơm ly tâm luôn được khuyến cáo là không dùng cho bơm lưu chất có độ nhớt cao.
Các bạn cần tư vấn, giải đáp thắc mắc hay cần bảo trì bảo dưỡng các dòng máy bơm sử dụng bơm lưu chất có độ nhớt cao, thì hãy liên hệ với chúng tôi để nhận được những tư vấn chính xác nhất nhé!
