Inzicht in kinematische viscositeit
Kinematische viscositeit is een fundamentele eigenschap van vloeistoffen die de interne weerstand tegen stroming onder invloed van de zwaartekracht meet. Ze wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de dynamische viscositeit en de dichtheid van de vloeistof. Dit geeft direct inzicht in hoe gemakkelijk een vloeistof stroomt.
Kinematische viscositeit wordt uitgedrukt in vierkante meter per seconde (m²/s) of, vaker gebruikt in de praktijk, in centistokes (cSt), waarbij 1 cSt gelijk is aan 1 mm²/s.
Inzicht in kinematische viscositeit is essentieel in diverse vakgebieden, vooral binnen de stromingsleer en techniek. Ze speelt een belangrijke rol bij de selectie en prestaties van pompen, en bij het bepalen van drukverliezen in vloeistofsystemen.
Belang bij pompselectie en prestaties
Bij het selecteren van een pomp moeten ingenieurs rekening houden met de kinematische viscositeit van de vloeistof die verpompt wordt. Vloeistoffen met een hogere kinematische viscositeit zijn dikker en bieden meer weerstand tegen stroming. Voor deze vloeistoffen zijn pompen nodig met meer vermogen en een robuuste constructie om een efficiënte doorstroming te garanderen. Vloeistoffen met een lage viscositeit stromen juist gemakkelijker, waardoor pompen met een lager vermogen volstaan.
De prestaties van een pomp worden rechtstreeks beïnvloed door de kinematische viscositeit. Vloeistoffen met een hoge viscositeit zorgen voor meer wrijvingsverliezen in de pomp, wat de efficiëntie verlaagt en extra slijtage kan veroorzaken aan de pompcomponenten. Dit vereist een zorgvuldige keuze van pompconstructie en -materialen die bestand zijn tegen deze belastingen. Zo worden bij dikkere vloeistoffen vaak verdringerpompen gebruikt, omdat die viskeuze vloeistoffen efficiënt kunnen verpompen zonder veel rendementsverlies.
Drukverlies en viscositeit
Kinematische viscositeit beïnvloedt ook het drukverlies in een vloeistofsysteem. Hoe viskeuzer de vloeistof, hoe groter de weerstand tegen stroming. Dit leidt tot een hoger drukverlies over een bepaalde lengte leiding, of bij het passeren van fittingen en kleppen.
In systemen die viskeuze vloeistoffen verwerken, moet een pomp dus meer druk opwekken om deze weerstand te overwinnen en het gewenste debiet te behouden.
