Lepkość

Lepkość jest miarą wewnętrznego oporu tarcia płynu. Opisuje, w jakim stopniu płyn przeciwstawia się odkształceniu lub przepływowi. Płyny o niskiej lepkości płyną łatwo, a płyny o wysokiej lepkości płyną gęsto lub pastowato.

W inżynierii procesowej lepkość w znacznym stopniu wpływa na zachowanie przepływu i mieszania. Określa zapotrzebowanie na energię przy mieszaniu, transporcie i pompowaniu. Również wymiana ciepła i masy silnie zależy od lepkości.

Rozróżnia się lepkość dynamiczną i kinematyczną. Lepkość dynamiczna opisuje naprężenie ścinające w zależności od szybkości ścinania, natomiast lepkość kinematyczna dodatkowo uwzględnia gęstość płynu. Lepkość kinematyczna dodatkowo uwzględnia gęstość płynu.

Wiele płynów technicznych nie wykazuje stałej lepkości. Są strukturolepkie, rozrzedzające się przy ścinaniu lub zagęszczające się przy ścinaniu. W szczególności zawiesiny, roztwory polimerów, pochodne skrobi i celulozy zmieniają swoją lepkość w zależności od ścinania, temperatury i czasu. Lepkość dynamiczną opisuje następujące równanie:

τ =  η *​ γ˙

• τ to naprężenie ścinające (Pa)
• η to lepkość dynamiczna (Pa·s) 
• γ˙ to szybkość ścinania (1/s)

Lepkość kinematyczna wynika z:

ν = η / ρ

• ν (ny) to lepkość kinematyczna w m²/s
• η (eta) to lepkość dynamiczna w Pa·s
• ρ (rho) to gęstość w kg/m³

Lepkość jest kluczowym parametrem przy projektowaniu mieszalników, reaktorów, suszarek i urządzeń transportowych. Prawidłowe jej uwzględnienie jest decydujące dla stabilnych i powtarzalnych procesów.