Конвертер кинематической вязкости • Гидравлика и гидромеханика — жидкости • Определения единиц • Онлайн-конвертеры единиц измерения
Функциональность этого сайта будет ограничена, так как в Вашем браузере отключена поддержка JavaScript!
|
Random converter |
Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыИмпульс (количество движения)Импульс силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. Определения единиц конвертера «Конвертер кинематической вязкости» на русском и английском языках квадратный метр в секунду Квадратный метр в секунду (м²/с) — производная единица для измерения кинематической вязкости в Международной системе единиц (СИ). 1 м²/с = 10⁶ сСт = 10⁴ Ст. квадратный метр в час Квадратный метр в час (м²/ч) — метрическая единица для измерения кинематической вязкости. квадратный сантиметр в секунду Квадратный сантиметр в секунду (см²/с) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, равная стоксу. квадратный миллиметр в секунду Квадратный миллиметр в секунду (мм²/с) — метрическая единица для измерения кинематической вязкости. квадратный фут в секунду Квадратный фут в секунду (фут²/с) — единица для измерения кинематической вязкости в американской и английской традиционных системах мер. квадратный фут в час Квадратный фут в час (фут²/ч) — единица для измерения кинематической вязкости в американской и английской традиционных системах мер. квадратный дюйм в секунду Квадратный дюйм в секунду (дюйм²/с) — единица для измерения кинематической вязкости в американской и английской традиционных системах мер. Стокс (Ст) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, равная квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). эксастокс Эксастокс (ЭСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). петастокс Петастокс (ПСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). терастокс Терастокс (ТСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. гигастокс Гигастокс (ГСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). мегастокс Мегастокс (МСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). килостокс Килостокс (кСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). гектостокс Гектостокс (гСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, кратная стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). декастокс Декастокс (даСт) децистокс Децистокс (дСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). Сантистокс (сСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). миллистокс Миллистокс (мСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). микростокс  наностокс Наностокс (нСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). пикостокс Пикостокс (пСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). фемтостокс Фемтостокс (фСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). аттостокс Аттостокс (аСт) — единица для измерения кинематической вязкости в системе единиц СГС, дольная, по отношению к стоксу. Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз). Преобразовать единицы с помощью конвертера «Конвертер кинематической вязкости» Компактный калькулятор Полный калькулятор Определения единиц Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ. |
Стокс равен квадратному сантиметру в секунду (см²/с). 1 стокс — кинематическая вязкость жидкости с плотностью 1 г/см³, имеющей динамическую вязкость 1 пуаз (Пз).
Гидравлика и гидромеханика — жидкости
Гидравлика — наука о законах движения и равновесии жидкостей и способах приложения этих законов к решению задач инженерной практики. Гидравлика характеризуется особым подходом к изучению явлений течения жидкостей; она устанавливает приближённые зависимости, ограничиваясь во многих случаях рассмотрением одноразмерного движения, широко используя при этом эксперимент, как в лабораторных, так и в натурных условиях.
Гидромеханика — прикладная наука (раздел механики сплошных сред) изучающая равновесие и движение жидкости. Гидромеханика подразделяется на гидростатику, изучающую жидкость в равновесии, а также гидродинамику, изучающую движение жидкости.
Конвертер кинематической вязкости
Кинематическая вязкость определяется как отношение динамической вязкости к плотности вещества.
В Международной системе единиц (СИ) кинематическую вязкость измеряют в м²/с. В системе СГС единицей измерения кинематической вязкости является стокс (Ст). В технической литературе кинематическую вязкость часто указывают в сантистоксах (сСт). 1 Ст = 10⁻⁴ м²/с, 1 сСт = 10⁻⁶ м²/с. Кинематическая вязкость воды при 20°С приблизительно равна 1 сСт.
Использование конвертера «Конвертер кинематической вязкости»
На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую.
Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.
Изучайте технический английский язык и технический русский язык с нашими видео! — Learn technical English and technical Russian with our videos!
Пользуйтесь конвертером для преобразования нескольких сотен единиц в 76 категориях или несколько тысяч пар единиц, включая метрические, британские и американские единицы. Вы сможете перевести единицы измерения длины, площади, объема, ускорения, силы, массы, потока, плотности, удельного объема, мощности, давления, напряжения, температуры, времени, момента, скорости, вязкости, электромагнитные и другие.
Примечание. В связи с ограниченной точностью преобразования возможны ошибки округления. В этом конвертере целые числа считаются точными до 15 знаков, а максимальное количество цифр после десятичной запятой или точки равно 10.
Для представления очень больших и очень малых чисел в этом калькуляторе используется компьютерная экспоненциальная запись, являющаяся альтернативной формой нормализованной экспоненциальной (научной) записи, в которой числа записываются в форме a · 10x.
», то есть «…умножить на десять в степени…». Компьютерная экспоненциальная запись широко используется в научных, математических и инженерных расчетах.
Мы работаем над обеспечением точности конвертеров и калькуляторов TranslatorsCafe.com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.
Если вы заметили неточность в расчётах или ошибку в тексте, или вам необходим другой конвертер для перевода из одной единицы измерения в другую, которого нет на нашем сайте — напишите нам!
Канал Конвертера единиц TranslatorsCafe.com на YouTube
Ekzamen_MEKhANIKA — Стр 9
— высота относительно начала координат
При движении в неоднородном поле заменяется на потенциал гравитационного поля.
Термодинамика закона Бернулли
Из статистической физики следует, что на линиях тока при адиабатическом течении остается постоянным следующее соотношение:
где — энтальпия единицы массы, — потенциал силы.
24)Понятие вязкости. Течение вязкой жидкости в цилиндрической трубе.
Вязкость (внутреннее трение) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. В результате происходит рассеяние в виде тепла работы, затрачиваемой на это перемещение.
Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, что хаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, что приводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения. Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей и рассматривается обычно отдельно.
Различают динамическую вязкость (единицы измерения: Па·с = 10 пуаз) и кинематическую вязкость (единицы измерения: стокс, м²/с, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким как измерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие под действием силы тяжести.
Переход вещества из жидкого состояния в стеклообразное обычно связывают с достижением вязкости порядка
1011−1012 Па·с
Прибор для измерения вязкости называется вискозиметром.
Сила вязкого трения
Сила вязкого трения F пропорциональна скорости относительного движения V тел, пропорциональна площади S и обратно пропорциональна расстоянию междуплоскостями h:
Коэффициент пропорциональности, зависящий от сорта жидкости или газа, называют коэффициентом динамической вязкости.
Качественно существенное отличие сил вязкого трения от сухого трения, кроме прочего, то, что тело при наличии только вязкого трения и сколь угодно малой внешней силы обязательно придет в движение, то есть для вязкого трения не существует трения покоя, и наоборот — под действием только вязкого трения тело, вначале двигавшееся, никогда (в рамках макроскопического приближения, пренебрегающего броуновским движением) полностью не остановится, хотя движение и будет бесконечно замедляться.
Вторая вязкость
Вторая вязкость, или объёмная вязкость — внутреннее трение при переносе импульса в направлении движения. Влияет только при учёте сжимаемости и/или при учёте неоднородности коэффициента второй вязкости по пространству.
Если динамическая (и кинематическая) вязкость характеризует деформацию чистого сдвига, то вторая вязкость характеризует деформацию объёмного сжатия.
Объёмная вязкость играет большую роль в затухании звука и ударных волн, и экспериментально определяется путём измерения этого затухания.
Вязкость газов
В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле
,
где — средняя скорость теплового движения молекул, − средняя длина свободного пробега. Из этого выражения в частности следует, что вязкость не очень разреженных газов практически не зависит от давления, поскольку плотность
прямо пропорциональна давлению, а — обратно пропорциональна. Такой же вывод следует и для других кинетических коэффициентов для газов, например, для коэффициента теплопроводности.
Однако этот вывод справедлив только до тех пор, пока разрежение газа не становится столь малым, что отношение длины свободного пробега к линейным размерам сосуда (число Кнудсена) не становится по порядку величины равным единице; в частности, это имеет место в сосудах Дьюара (термосах).
С повышением температуры вязкость большинства газов увеличивается, это объясняется увеличением средней скорости молекул газа , растущей с температурой как
Влияние температуры на вязкость газов
В отличие от жидкостей, вязкость газов увеличивается с увеличением температуры (у жидкостей она уменьшается при увеличении температуры).
Формула Сазерленда может быть использована для определения вязкости идеального газа в зависимости от температуры:[1]
где:
μ = динамическая вязкость в (Па·с) при заданной температуре T,
μ0 = контрольная вязкость в (Па·с) при некоторой контрольной температуре T0,
T = заданная температура в Кельвинах,
T0 = контрольная температура в Кельвинах,
C = постоянная Сазерленда для того газа, вязкость которого требуется определить.
Эту формулу можно применять для температур в диапазоне 0 < T < 555 K и при давлениях менее 3,45 МПа с ошибкой менее 10 %, обусловленной зависимостью вязкости от давления.
Вязкость жидкостей
[править]Динамический коэффициент вязкости
Внутреннее трение жидкостей, как и газов, возникает при движении жидкости вследствие переноса импульса в направлении, перпендикулярном к направлению движения. Справедлив общий закон внутреннего трения — закон Ньютона:
Коэффициент вязкости (динамическая вязкость) может быть получен на основе соображений о движениях молекул. Очевидно, что будет тем меньше, чем меньше время t «оседлости» молекул. Эти соображения приводят к выражению для коэффициента вязкости, называемому уравнением Френкеля-Андраде:
Иная формула, представляющая коэффициент вязкости, была предложена Бачинским. Как показано, коэффициент вязкости определяется межмолекулярными силами, зависящими от среднего расстояния между молекулами; последнее определяется молярным объёмом вещества .
Многочисленные эксперименты показали, что между молярным объёмом и коэффициентом вязкости существует соотношение
где с и b — константы. Это эмпирическое соотношение называется формулой Бачинского.
Динамическая вязкость жидкостей уменьшается с увеличением температуры, и растёт с увеличением давления.
[править]Кинематическая вязкость
В технике, в частности, при расчёте гидроприводов и в триботехнике, часто приходится иметь дело с величиной
и эта величина получила название кинематической вязкости. Здесь — плотность жидкости; — динамическая вязкость (см. выше).
Кинематическая вязкость в старых источниках часто указана в сантистоксах (сСт). В СИ эта величина переводится следующим образом:
1 сСт = 1мм21c = 10−6 м2c
[править]Ньютоновские и неньютоновские жидкости
Ньютоновскими называют жидкости, для которых вязкость не зависит от скорости деформации. В уравнении Навье — Стокса для ньютоновской жидкости имеет место аналогичный вышеприведённому закон вязкости (по сути, обобщение закона Ньютона, или закон Навье):
где — тензор вязких напряжений.
Среди неньютоновских жидкостей, по зависимости вязкости от скорости деформации различают псевдопластики и дилатантные жидкости. Моделью с ненулевым напряжением сдвига (действие вязкости
подобно сухому трению) является модель Бингама. Если вязкость меняется с течением времени, жидкость называется тиксотропной. Для неньютоновских жидкостей методика измерения вязкости получает первостепенное значение.
С повышением температуры вязкость многих жидкостей падает. Это объясняется тем, что кинетическая энергия каждой молекулы возрастает быстрее, чем потенциальная энергия взаимодействия между ними. Поэтому все смазки всегда стараются охладить, иначе это грозит простой утечкой через узлы.
Вязкость аморфных материалов
Вязкость аморфных материалов (например, стекла или расплавов) — это термически активизируемый процесс[4]:
где — энергия активации вязкости (кДж/моль), — температура (К), — универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль·К) и — некоторая постоянная.
Вязкое течение в аморфных материалах характеризуется отклонением от закона Аррениуса: энергия активации вязкости изменяется от большой величины при низких температурах (в стеклообразном состоянии) на
малую величину при высоких температурах (в жидкообразном состоянии). В зависимости от этого изменения аморфные материалы классифицируются либо как сильные, когда , или ломкие,
когда . Ломкость аморфных материалов численно характеризуется параметром ломкости
Доримуса : сильные материалы имеют , в то время как ломкие материалы имеют .
Вязкость аморфных материалов весьма точно аппроксимируется двуэкспоненциальным уравнением:
с постоянными , , , и , связанными с термодинамическими параметрами соединительных связей аморфных материалов.
В узких температурных интервалах недалеко от температуры стеклования это уравнение аппроксимируется формулами типа VTF или сжатыми экспонентами Кольрауша.
Вязкость
Если температура существенно ниже температуры стеклования , двуэкспоненциальное уравнение вязкости сводится к уравнению типа Аррениуса
с высокой энергией активации , где — энтальпия разрыва соединительных связей, то есть
созданияконфигуронов, а — энтальпия их движения.
Это связано с тем, что при аморфные материалы находятся в стеклообразном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей неразрушенными.
При двуэкспоненциальное уравнение вязкости также сводится к уравнению типа Аррениуса
но с низкой энергией активации . Это связано с тем, что при аморфные материалы находятся в расправленном состоянии и имеют подавляющее большинство соединительных связей разрушенными, что облегчает текучесть материала.
Относительная вязкость
В технических науках часто пользуются понятием относительной вязкости, под которой понимают отношение коэффициента динамической вязкости (см. выше) раствора к коэффициенту динамической вязкости чистого растворителя:
где μ — динамическая вязкость раствора; μ0 — динамическая вязкость растворителя.
Течение вязкой жидкости в цилиндрической трубе
25) Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса.
Cтационарное течение жидкости является ламинарным, т.е. слоистым. Увеличение скорости течения вязкой жидкости приводит к образованию завихрений, вихрей турбулентности.
При турбулентном течении скорость жидкости в данной точке уже не постоянная величина. Она меняется по величине и направлению случайным, хаотическим образом.
Характер течения жидкости в трубе (ламинарный или турбулентный) зависит от свойств жидкости, ее скорости и размеров трубы. Границу здесь определяет безразмерный параметр, называемый числом Рейнольдса (Re):
Re=ρж·v·D / η (1.69)
где ρж — плотность жидкости, v — скорость ее течения, D — диаметр трубы, η — динамическая вязкость. Если рассчитанное число Рейнольдса больше некоторого критического числа Рейнольдса Reкр, то движение жидкости будет турбулентным.
Если Re<reкртурбулентным. Для гладких цилиндрических труб Reкр≈2300. Очень часто в рассмотрение вводят не
динамическую вязкость, а кинематическую v=η / ρж.</re
Существует два режима течения жидкостей. Течение называется ламинарным (слоистым), если вдоль потока каждый выделенный тонкий
слой скользит относительно соседних, не перемешиваясь с ними, и турбулентным (вихревым), если вдоль потока происходит интенсивное вихреобразование и перемешивание жидкости (газа).
Ламинарное течение жидкости как правило наблюдается при небольших скоростях ее движения. Внешний слой жидкости, примыкающий к поверхности трубы, в которой она течет, из-за сил молекулярного сцепления прилипает к ней и остается неподвижным. Скорости последующих слоев тем больше, чем больше их расстояние до поверхности трубы, при этом наибольшей скоростью обладает слой, который движется вдоль оси трубы.
При турбулентном течении частицы жидкости приобретают составляющие скоростей, которые перпендикулярны течению, и они могут двигаться из одного слоя в другой. Скорость частиц жидкости быстро возрастает по мере удаления от поверхности трубы, затем изменяется незначительно. Так как частицы жидкости могут перейти из одного слоя в другой, то их скорости в различных слоях мало отличаются. Из-за большого градиента скоростей у поверхности трубы обычно происходит образование вихрей.
Профиль усредненной скорости при турбулентном течении в трубах (рис. 2) отличается от параболического профиля при ламинарном течении в трубах более
Связь кинематической вязкости воздуха с температурой | Блог системного анализа
Ключевые выводы
Две разные жидкости могут иметь одинаковую абсолютную или динамическую вязкость, но не одинаковую кинематическую вязкость.
Единицей кинематической вязкости в системе СИ является м2/с. Обычно используемой единицей является сток.
Кинематическая вязкость воздуха при 15℃ составляет 1,48 x 10-5 м2/с или 14,8 сСт.
Вязкость — важное свойство жидкостей
Представьте себе замедленное видео пули, проходящей через воздух. Мы видим, как воздух возле пули возмущается и движется вокруг пули, и между воздухом и пулей возникают аэродинамические силы. Величина создаваемых аэродинамических сил зависит от свойств воздуха и пули. Форма и скорость пули, масса газа, вытесняемого пулей, сжимаемость и вязкость воздуха — все это факторы, влияющие на создаваемые аэродинамические силы.
Вязкость является важным свойством жидкостей. Вязкость может быть описана с использованием динамической вязкости или кинематической вязкости.
Оба термина вязкости взаимосвязаны. Например, кинематическая вязкость воздуха может быть определена, если известны динамическая вязкость и плотность. В этой статье мы исследуем вязкость, уделяя особое внимание кинематической вязкости жидкостей, газов и воздуха.
Вязкость жидкостей
В повседневной жизни мы сталкиваемся с несколькими приложениями, в которых используется жидкость. В этих применениях жидкость может находиться в движении или в состоянии покоя. Для анализа поведения жидкости и того, как она взаимодействует с твердыми границами, используется вязкость. Вязкость дает меру сопротивления жидкости постепенной деформации под действием напряжения растяжения или напряжения сдвига.
Когда слои жидкости пытаются переместиться друг над другом, возникает межмолекулярное трение, создающее сопротивление сдвигу в жидкости, вызывающее движение или деформацию. Жидкости с высокой вязкостью, такие как меласса, демонстрируют высокое сопротивление течению.
По мере уменьшения вязкости жидкость имеет меньшее сопротивление сдвигу.
Вязкость жидкостей можно выразить двумя способами.
Динамическая вязкость
Динамическая или абсолютная вязкость, иначе называемая коэффициентом абсолютной вязкости, является мерой внутреннего сопротивления, оказываемого жидкостями. Динамическую вязкость можно определить как касательную силу на единицу площади, необходимую для скольжения горизонтальной плоскости, которая находится на единичном расстоянии от соседней плоскости с единичной скоростью.
Динамическая вязкость может быть определена уравнением:
Обратите внимание, что это динамическая вязкость, это напряжение сдвига в жидкости, y это скорость сдвига, а единицы динамической вязкости в системе СИ: Н·с/м2, Па с и кг/м с.
Кинематическая вязкость
Связь между абсолютной вязкостью и массовой плотностью жидкости может быть выражена кинематической вязкостью.
Кинематическая вязкость также называется коэффициентом распространения импульса. Кинематическая вязкость (v) определяется отношением абсолютной вязкости к плотности ().
В некоторых случаях вы можете анализировать две разные жидкости с одинаковой абсолютной вязкостью. В таких случаях определение кинематической вязкости помогает различать жидкости. Поскольку есть разница в плотности, кинематическая вязкость жидкостей будет разной. Две разные жидкости могут иметь одинаковую динамическую вязкость, но не одинаковую кинематическую вязкость. Единицей кинематической вязкости в системе СИ является м2/с. Обычно используемой единицей является сток.
Кинематическая вязкость жидкостей и газов
Изменения кинематической вязкости, наблюдаемые в жидкостях и газах, совершенно различны. Жидкости, такие как вода и ртуть, демонстрируют падение кинематической вязкости с повышением температуры. Газ является примером жидкости с низкой вязкостью.
Газы, такие как гелий, водород и воздух, имеют прямую зависимость между кинематической вязкостью и температурой. В этих газах кинематическая вязкость увеличивается с повышением температуры.
Кинематическая вязкость воздуха
Абсолютная или динамическая вязкость находится в прямой зависимости от квадратного корня из температуры.
Из уравнения:
PV = pRT
Связь между плотностью и температурой может быть представлена как:
температура как:
Согласно приведенному выше уравнению, кинематическая вязкость воздуха сильно зависит от температуры. Кинематическая вязкость воздуха при 15℃ составляет 1,48 x 10 -5 м 2 /с или 14,8 сСт. При повышении температуры кинематическая вязкость воздуха увеличивается. При 25 ℃ кинематическая вязкость воздуха составляет 15,7 сСт. В таблице ниже показаны изменения кинематической вязкости воздуха в зависимости от температуры.
Кинематическая вязкость воздуха является важным параметром, который следует учитывать при проектировании аэродинамических систем. При решении сложных задач, связанных с потоком жидкости, необходимо четкое понимание вязкости жидкости. Вы можете решить проблемы с потоком жидкости, используя пакет программного обеспечения Cadence для CFD. Эти инструменты упрощают выполнение CFD-моделирования в сложных жидкостно-зависимых системах, что упрощает моделирование потоков жидкости.
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать последние обновления CFD, или просмотрите пакет программного обеспечения Cadence для CFD, включая Fidelity и Fidelity Pointwise, чтобы узнать больше о том, какое решение у Cadence есть для вас.
Программное обеспечение CFD Подпишитесь на нашу рассылку новостей
Cadence Fidelity предлагает лучший в отрасли подход к построению сетки и множество возможностей решения и постобработки, а также комплексный рабочий процесс вычислительной гидродинамики (CFD) для таких приложений, как двигательная установка, аэродинамика, гидродинамика и горение.
Посетите вебсайт Больше контента от Cadence CFD Solutions
Доступ к электронной книгеРазница между кинематической и динамической вязкостью
Вязкость определяется как элементное свойство при изучении потока жидкости для любого применения. Двумя основными типами вязкости являются кинематическая и динамическая. Связь между этими двумя свойствами довольно проста. На первый взгляд это кажется простой концепцией. Но на самом деле существует множество терминов, подпадающих под его определение. Эти термины определяют его измерение.
Динамическая вязкость, также известная как абсолютная вязкость, оценивает внутреннее сопротивление жидкости течению; напротив, кинематическая описывает отношение динамической вязкости к плотности. Две жидкости с одним и тем же значением динамической толщины могут иметь разное значение кинематической плотности в зависимости от плотности и наоборот.
Однако, чтобы иметь более широкие знания о разнице между кинематической и динамической вязкостью, учащиеся могут следовать табличному представлению различий:
Какова разница между кинематической вязкостью и динамической вязкостью
Кинематическая вязкость | Dynamic Viscosity | DINAMIC | ASCARSIND | 9 | . Если быть точным, это объясняет, насколько быстро движется жидкость при приложении определенной внешней силы. | Определяется как абсолютная вязкость. Он дает больше информации о силе, необходимой для того, чтобы заставить жидкость течь с определенной скоростью. |
Представляет инерцию, а также силу вязкости жидкости. | Принимая во внимание, что динамическая вязкость представляет собой силу вязкости жидкости. | |
Символ кинематической вязкости V. | Символ динамической вязкости µ. | |
Представляет отношение динамической вязкости к плотности. | Представляет отношение напряжения сдвига к деформации сдвига. | |
Используется, когда преобладают инерция и сила вязкости. | Динамическая сила используется только тогда, когда преобладает сила вязкости. | |
Кинематическая вязкость является более фундаментальным свойством. | Динамическая вязкость является производным свойством. | |
Единица кинематической вязкости м 2 /с. | Единица динамической вязкости Нс/м 2 . |
Помимо различия между динамической вязкостью и кинематической вязкостью, следует уточнить несколько соотношений этого понятия.
Внутреннее сопротивление потока жидкости предполагает наличие внешней силы, приложенной к движению жидкости. Эта внешняя сила (F) пропорциональна скорости сдвига (SR), динамической вязкости (η) и площади поверхности (A).
Вязкость обычно не зависит от давления, но жидкости под экстремальным давлением испытывают увеличение вязкости. Поскольку жидкости обычно несжимаемы, увеличение давления не приводит к значительному сближению молекул. Простые модели молекулярных взаимодействий не смогут объяснить такое поведение. Вязкость в первую очередь зависит от материала. Вязкость воды при 20°C составляет 1,0020 миллипаскаль-секунд (что удобно близко к единице только по совпадению).
Большинство обычных жидкостей имеют вязкость порядка от 1 до 1000 мПа·с, а газы имеют вязкость порядка от 1 до 10 мкПа·с. Пасты, гели, эмульсии и другие сложные жидкости труднее обобщить. Некоторые жиры, такие как масло или маргарин, настолько вязкие, что кажутся скорее мягкими твердыми веществами, чем текучими жидкостями.
Расплавленное стекло чрезвычайно вязкое и приближается к бесконечной вязкости по мере затвердевания. Поскольку этот процесс не так хорошо определен, как истинное замораживание, некоторые считают, что стекло может течь даже после полного охлаждения, что не так. При обычных температурах стекла такие же твердые, как настоящие твердые тела. Жидкая фаза, вероятно, наименее изучена из всех состояний вещества.
Теперь, когда учащиеся получили некоторые знания о вязкости и разнице между кинематической и динамической вязкостью, учащиеся должны знать о различных единицах вязкости.
СГС Единицы различной вязкости
Иногда студентов спрашивают о единицах вязкости. Поскольку существует несколько типов плотности, и у каждого есть своя единица измерения, чтобы различать динамическую вязкость и кинематическую вязкость в единицах, учащиеся могут использовать Пуаз (P) в качестве единицы СГС для динамической плотности и Стокса (Ст) в качестве единицы СГС для кинематической вязкости.
. Пуаз (P) явно используется в стандартах ASTM как сантипуаз (cP). Единица сантистокс (cST) находит применение в различных областях.
Зная единицы плотности, важно научиться вычислять плотности. Ниже объясняются символы и термины, используемые для расчета вязкости.
Расчет вязкости
Плотность жидкости оценивается на основе отношения касательного напряжения к ее градиенту скорости. Если мы поместим шар в жидкость, мы можем оценить плотность, используя формулу, указанную ниже:
Примечание. Напряжение сдвига: если направление внешней силы на объект параллельно плоскости объекта, деформация быть вдоль плоскости, и давление, ощущаемое на объекте, считается напряжением сдвига.
Градиент скорости- это разница между соседними слоями жидкости
η = вязкость
Δρ = разница в плотности жидкости и протестированной сферы
A = Radius of Speade
9008A = radius of Speade
9008A = Radius of Speade
90087799999999999999999799007A = Radius of Speade
999999999999999999007A = RadiU v = скорость сферы
Вязкость измеряется в Паскалях-секундах, т.
е. Па·с. Более того, скорость сфер увеличивается с плотностью жидкости. Однако температура увеличивается с уменьшением плотности жидкости.
Помимо разницы между кинематической и динамической вязкостью, учащиеся могут получить точное представление об определении вязкости и о том, чем понятие плотности отличается от кинематической плотности жидкости.
Difference Between Viscosity and Kinematic Viscosity
Viscosity | Kinematic viscosity |
Теория вязкости указывает на борьбу с течением, которое деформируется из-за приложенной к нему внешней поперечной силы. | Кинематическая вязкость — это измерение внутреннего сопротивления жидкости движению под действием гравитационной силы. |
Формула вязкости: F= µA u/y F:- Сила, A:- площадь каждой пластины, u/y:- скорость сдвиговой деформации, µ:- вязкость жидкости . | Формула кинематической вязкости: v=µ/ρ. Где, µ:- динамическая или абсолютная вязкость, ρ:- плотность |
Единицей вязкости в системе СИ является (Па·с) или кг·м-1·с -1 . | Единицей кинематической вязкости в системе СИ является м 2 /с. |
Наблюдение за вязкостью важно для анализа масла. | Кинематическая вязкость масла объясняется его сопротивлением течению и силой сдвига под действием силы тяжести. |
Ниже приведены некоторые другие типы вязкости:
Установившаяся сдвиговая вязкость. Это относится к взаимосвязи между вязкостью и скоростью сдвига. Это подразумевает напряжение сдвига, приложенное к жидкости, деленное на скорость сдвига. Эта вязкость остается постоянной при измерении ньютоновских жидкостей, но изменяется при измерении вязкости неньютоновских жидкостей.