la viscosité est une propriété matérielle fondamentale lors de l’étude du débit de fluide pour toute application. Les deux types de viscosité les plus courants sont dynamique et cinématique. La relation entre ces deux propriétés est assez simple.

la viscosité dynamique (également connue sous le nom de viscosité absolue) est la mesure de la résistance interne du fluide à l’écoulement tandis que la viscosité cinématique se réfère au rapport de la viscosité dynamique à la densité., Sur la base de l’expression ci-dessus, deux fluides ayant les mêmes viscosités dynamiques peuvent avoir des viscosités cinématiques très différentes en fonction de la densité et vice versa. En conséquence, saisir la signification physique de ces deux propriétés matérielles peut ne pas toujours être si facile.

en termes simples, la viscosité dynamique vous donne des informations sur la force nécessaire pour faire circuler le fluide à une certaine vitesse, tandis que la viscosité cinématique indique la vitesse à laquelle le fluide se déplace lorsqu’une certaine force est appliquée.,

la résistance interne d’un fluide à l’écoulement (viscosité dynamique) implique qu’il y a une force impliquée dans le déplacement d’un fluide. Cette force (F) est proportionnelle à:

1) Taux de cisaillement (SR)

2) Surface (A)

3) Viscosité dynamique (η)

f = na×SR

dans l’expression ci-dessus (loi de viscosité de Newton), la viscosité dynamique fonctionne comme la constante de proportionnalité entre la contrainte F/A et le taux de déformation ou de cisaillement., Une autre façon de penser à la viscosité cinématique est de réaliser qu’elle a des unités de diffusivité . Pour cette raison, la viscosité cinématique est parfois appelée diffusivité du moment par analogie aux diffusivités thermiques et massiques. En ce sens, la viscosité dynamique est une propriété plus fondamentale tandis que la viscosité cinématique est une propriété dérivée.

historiquement, les méthodes de mesure de viscosité ont opté pour la viscosité cinématique car elle n’implique pas de mesurer une force. Dans la plupart des viscosimètres « cinématiques », l’écoulement du fluide est entraîné par la gravité (g)., Ces méthodes (tubes capillaires, entonnoirs.) mesurent simplement le temps que le fluide prend pour s’écouler à travers une géométrie donnée. Plus avancé viscosimètres reposent sur la mesure de la contrainte de cisaillement à un taux de cisaillement. Cela permet une caractérisation beaucoup plus complète de l’empreinte de viscosité (C’est-à-dire viscosité vs taux de cisaillement) des fluides complexes non newtoniens.

Autre différence entre ces deux propriétés est le caractère unique de leurs unités., Les unités de viscosité dynamique sont des mPa-s bien établis en unités SI ou les cP équivalents (centipoises) en CGS. D’autre part, les unités de viscosité cinématique les plus courantes sont cm2/s dans les unités SI et CST (centistokes) dans CGS, mais elles sont également mesurées dans un certain nombre d’unités arbitraires en fonction de l’industrie ou de l’application. C’est le cas de Saybolt Universal Seconds (SUS) dans l’industrie pétrolière où le temps nécessaire pour que 60 cm3 de fluide s’écoulent dans un tube calibré à 38°c est utilisé comme mesure de viscosité., Un autre exemple est l’utilisation de « tasses” pour mesurer le temps qu’un échantillon donné de prendre de circuler à travers un entonnoir d’une géométrie donnée. Ces méthodes sont souvent utilisées comme indexeurs de viscosité car elles ne sont pas idéales pour obtenir des résultats cohérents pouvant être partagés entre différents laboratoires.

Alors, qui devriez-vous utiliser? Si vous êtes intéressé par l’interaction entre les molécules qui peuvent être interprétées en termes de contrainte mécanique, alors la viscosité dynamique est plus appropriée., La viscosité dynamique vous permettra d’établir, par exemple, l’effet des changements de formulation en ce qui concerne l’interaction moléculaire et la viscosité. En revanche, la viscosité cinématique a été la norme dans les industries pétrolières en raison de la simplicité des viscosimètres cinématiques. Pour cette raison, la viscosité cinématique a été plus pratique lorsque l’intérêt est le mouvement du fluide et le champ de vitesse car il porte les informations sur la propagation du mouvement par frottement., La technologie VROC® de RheoSense représente un nouveau paradigme en viscosimétrie, permettant des mesures rapides et faciles de viscosité dynamique qui sont simplement Precise™.