o que é viscosidade na engenharia ?

A viscosidade é uma propriedade dos fluído (liquidos e gasoso). Ela pode ser considerada como a resistência interna de um fluído ao movimento. Se pensarmos em um fluido como composto por várias camdas, a viscosidade é a resistência de movimento de uma camada em relação a outra camda adjacente. Observe a figura abaixo, cada linha representa a velocidade de uma camada do fluído.

A velocidade nas bordas é menor porque estão em contato com uma placa que se encontra parada. A velocidade máxima nesse caso se encontra no centro do fluido escoando. Essa velocidade é função da viscosidade do fluído, quanto mais viscoso, maior a resistência ao movimento. Para uma noção prática do que é viscosidade, pode-se observar que o mel é um fluido mais viscoso que a aguá. 

A definação clássica de viscosidade é dada através do experimento conhecido como a "Experiencia das duas Placas". Mais detalhes matematicos podem ser encontrados no livros "Mecanica dos Fluidos - Franco Brunetti" e "Mecanica dos fluidos fundamentos e aplicações - Yunus Çengel e John Cimbala".

Matematicamente, a viscosiade é representada pela seguinte equação:

\(???? = ????*????/????_0 \)

????: tensão de cisalhamento   

????: espessura do fluído 

????0: velocidade

A viscosidade varia de acordo com a temperatura e com a pressão (varia pouco em função da pressão). Em liquídos visocsidade diminuí com o aumento da temperatura, em gases ela aumenta com o aumento da temperatura. 

Em problemas de engenharia a viscosidade é fundamental no projeto de sistemas de transporte de fluídos:  
Quanto maior a viscosidade, mais dificil será mover esse fluído, logo, será necessária uma maior potência da bomba.
Em sistemas de lubrificação a viscosidade é determinante para manter o controle do atrito entre partes móveis, uma baixa viscosidade por exemplo, pode aumentar o desgaste em engrenagens devido ao atrito, ou em um sistema de cilindro pistão que opera em uma variação alta de temperatura e altera a viscosidade do fluído responsável por lubrificar esse sitema. 

Deixo abaixo um exemplo de um problema de cálculo acerca da viscosidade. 

A fórmula matematica que eu havia escrito é seguite:



Viscosidade = (tensão de cisalhamento * espessura da camada de fluído) / Velocidade do fluído

Tensão de cisalhamento é força / área

No exemplo do pistão, a força é dada pelo peso do pistão e a área é àquela em que se dá o contato entre o pistão e o fluído lubrificante.