La viscosità è una proprietà fondamentale del materiale quando si studia il flusso del fluido per qualsiasi applicazione. I due tipi più comuni di viscosità sono dinamici e cinematici. La relazione tra queste due proprietà è abbastanza semplice.

La viscosità dinamica (nota anche come viscosità assoluta) è la misura della resistenza interna del fluido al flusso mentre la viscosità cinematica si riferisce al rapporto tra viscosità dinamica e densità., Sulla base dell’espressione di cui sopra, due fluidi con le stesse viscosità dinamiche possono avere viscosità cinematiche molto diverse a seconda della densità e viceversa. Di conseguenza, afferrare il significato fisico di queste due proprietà materiali potrebbe non essere sempre così facile.

In poche parole, la viscosità dinamica fornisce informazioni sulla forza necessaria per far fluire il fluido ad una certa velocità, mentre la viscosità cinematica indica quanto velocemente il fluido si muove quando viene applicata una certa forza.,

La resistenza interna di un fluido al flusso (viscosità dinamica) implica che c’è una forza coinvolta nello spostamento di un fluido. Che la forza (F) è proporzionale a:

1) Shear Rate (SR)

2) Superficie (A)

3) Viscosità Dinamica (η)

F = nA×SR

Nell’espressione di cui sopra (la legge di Newton di viscosità), dinamica viscosità opere come la costante di proporzionalità tra la tensione F/A e il tasso di deformazione o di shear rate., Un modo alternativo di pensare alla viscosità cinematica è rendersi conto che ha unità di diffusività . Per questo motivo, la viscosità cinematica è talvolta indicata come diffusività della quantità di moto in analogia alle diffusività termiche e di massa. In questo senso, la viscosità dinamica è una proprietà più fondamentale mentre la viscosità cinematica è derivata.

Storicamente, i metodi di misurazione della viscosità hanno optato per la viscosità cinematica poiché non comporta la misurazione di una forza. Nella maggior parte dei viscosimetri “cinematici”, il flusso del fluido è guidato dalla gravità (g)., Questi metodi (tubi capillari, imbuti…) misurano solo il tempo che il fluido impiega a fluire attraverso una determinata geometria. I viscosimetri più avanzati si basano sulla misurazione dello sforzo di taglio ad un dato tasso di taglio. Ciò consente una caratterizzazione molto più completa dell’impronta di viscosità (cioè Viscosità vs velocità di taglio) di fluidi complessi non newtoniani.

Un’altra differenza tra queste due proprietà è l’unicità delle loro unità., Le unità di viscosità dinamica sono ben consolidate MPa-s in unità SI o l’equivalente cP (centipoises) in CGS. D’altra parte, le unità di viscosità cinematica più comuni sono cm2/s in unità SI e CST (centistokes) in CGS, ma viene anche misurata in un numero di unità arbitrarie a seconda del settore o dell’applicazione. Tale è il caso di Saybolt Universal Seconds (SUS) nell’industria petrolifera in cui il tempo necessario per 60 cm3 di fluido per passare attraverso un tubo calibrato a 38°C viene utilizzato come misura della viscosità., Un altro esempio è l’uso di “tazze” per misurare il tempo che un dato campione impiega per fluire attraverso un imbuto di una data geometria. Questi metodi sono spesso utilizzati come indicizzatori di viscosità poiché non sono ideali per ottenere risultati coerenti che possono essere condivisi tra diversi laboratori.

Quindi quale dovresti usare? Se sei interessato all’interazione tra molecole che possono essere interpretate in termini di stress meccanico, allora la viscosità dinamica è più appropriata., La viscosità dinamica consente di stabilire, ad esempio, l’effetto che i cambiamenti di formulazione hanno per quanto riguarda l’interazione molecolare e la viscosità. Al contrario, la viscosità cinematica è stata lo standard nelle industrie petrolifere a causa della semplicità dei viscosimetri cinematici. Per questo motivo, la viscosità cinematica è stata più conveniente quando l’interesse è il movimento fluido e il campo di velocità poiché trasporta le informazioni sulla propagazione del movimento per attrito., La tecnologia VROC® di RheoSense rappresenta un nuovo paradigma nella viscometria, consentendo misurazioni rapide e semplici della viscosità dinamica che sono Semplicemente Precise™.