1.6 Ilman viskositeetti

Ilman viskositeettia käytetään kuvaamaan ilman sekä nesteen sisäistä kitkaa. Se vaikuttaa merkittävästi ilmavirtauksen käyttäytymiseen varsinkin kiinteän kappaleen välittömässä läheisyydessä mutta myös vapaassa virtauksessa. Viskositeetin vaikutusta voidaan kuvata seuraavan esimerkin avulla. Oletetaan, että ilma on levossa eli välittömästi tasaisen pinnan päällä olevan virtauksen nopeus on nolla. Pinnan yläpuolella on levy, joka liikkuu alustan suhteen nopeudella v. Liikkuvan levyn ja alustan välillä virtausnopeus muuttuu lineaarisesti. Ilman sisäinen kitka vastustaa levyn liikettä sitä enemmän mitä suurempi viskositeetti on. Levyyn vaikuttava voima on suoraan verrannollinen levyn pinta-alaan ja nopeuteen sekä kääntäen verrannollinen levyn etäisyyteen pinnasta.

Viskositeetti kuvaa siis nesteen tai kaasun kykyä vastustaa liikettä leikkausjännitysten vaikuttaessa. Mitä suurempi viskositeetti, sitä suurempi on vastus.

Kaasujen viskositeetti riippuu lämpötilasta siten, että lämpötilan nousu lisää hieman viskositeettia. 

Kuva. Pinnan yläpuolella liikkuvaan levyyn kohdistuva kitkavoima on suoraan verrannollinen levyn pinta-alaan, nopeuteen ja väliaineen (ilman tai nesteen) viskositeettiin sekä kääntäen verran­nollinen levyn etäisyyteen pinnasta. Kitkavoiman suunta on päinvastainen kuin liikesuunta. Tämä koskee lähellä pintaa olevaa levyä.

 Laskutehtävissä on usein edullista käyttää kinemaattista viskositeettia n, joka määritellään viskositeetin ja tiheyden suhteena. 

Kinemaattisen viskositeetin määritelmä sekä standardi ilmakehän kinemaattinen viskositeetti merenpinnan tasolla.

 

Standardi ilmakehän kinemaattisen viskositeetin riippuvuus korkeudesta.