Το Stokes και το Poise είναι και οι δύο μονάδες μέτρησης που σχετίζονται με το ιξώδες του υγρού. Το ιξώδες είναι η ικανότητα ενός υγρού (υγρού ή αερίου) να αντιστέκεται στη ροή υπό μια εφαρμοζόμενη τάση διάτμησης. Ο αέρας και το νερό έχουν χαμηλό ιξώδες και ρέουν εύκολα, ενώ το μέλι και το λάδι είναι πιο ιξώδες και έχουν μεγαλύτερη αντίσταση στη ροή. Το ιξώδες ορίζεται συνήθως σε δύο μορφές: δυναμικό ιξώδες, συνήθως μετριέται σε ηρεμία. και κινηματικό ιξώδες, που συνήθως μετριέται σε stokes. Η μετατροπή από δυναμικό ιξώδες (poise) σε κινηματικό ιξώδες (stokes) είναι απλή, υπό την προϋπόθεση ότι λαμβάνεται υπόψη η πυκνότητα του υγρού και πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας τις κατάλληλες μονάδες.
Προσδιορίστε την πυκνότητα υγρού συμβουλευτείτε έναν τυπικό πίνακα αναφοράς ή ένα εγχειρίδιο. Η πυκνότητα είναι ένα μέτρο της μάζας του υγρού ανά μονάδα όγκου και μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία και την πίεση. Για παράδειγμα, σε κανονική πίεση και θερμοκρασία περιβάλλοντος, η πυκνότητα του αέρα είναι περίπου 1.229 kg ανά κυβικό μέτρο. Η πυκνότητα του νερού σε κανονικές συνθήκες είναι περίπου 1000 kg ανά κυβικό μέτρο.
Χρησιμοποιήστε τις κατάλληλες μονάδες. Το Stokes και το poise βασίζονται και τα δύο σε μετρικές μονάδες μέτρησης, χρησιμοποιώντας το σύστημα CGS (εκατοστό, γραμμάριο, δεύτερο). Βεβαιωθείτε ότι η τιμή που χρησιμοποιείται για την πυκνότητα υγρού είναι επίσης σε μετρικές μονάδες, συνήθως με τη μορφή kg ανά κυβικό μέτρο.
Υπολογίστε το ιξώδες ως εξής. Το κινηματικό ιξώδες (όπως στο stokes) ισούται με το δυναμικό ιξώδες (poise) διαιρούμενο με το υγρό πυκνότητα, στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται με έναν αριθμητικό συντελεστή, A, ο οποίος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των διαφορών στο μονάδες μέτρησης:
Stokes = A x Poise / (Πυκνότητα υγρού) όπου A = 1000, εάν η πυκνότητα υγρού μετράται σε kg ανά κυβικό μέτρο.
Για παράδειγμα, σε κανονική ατμοσφαιρική πίεση και θερμοκρασία 15 C, το δυναμικό ιξώδες του αέρα είναι περίπου 0,000173 poise. Η πυκνότητα του αέρα σε αυτές τις συνθήκες είναι περίπου 1.229 kg ανά κυβικό μέτρο. Σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο, το κινηματικό ιξώδες του αέρα είναι
Κινητικό ιξώδες = 1000 x (0,000173 poise) / (1,222 kg ανά κυβικό μέτρο) = 0,141
Δηλαδή, σε κανονική πίεση και θερμοκρασία 15 C, το δυναμικό ιξώδες του αέρα είναι περίπου 0,000173 poise, και το κινηματικό ιξώδες του αέρα είναι περίπου 0,141 stokes.
Προειδοποιήσεις
-
Ο παράγοντας Α που φαίνεται στον παραπάνω τύπο είναι μια διόρθωση που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της διαφοράς μονάδων. Η τιμή 1000 που φαίνεται παραπάνω ισχύει μόνο για περιπτώσεις όπου η πυκνότητα υγρού μετριέται σε kg ανά κυβικό μέτρο. Εάν χρησιμοποιούνται άλλες μονάδες πυκνότητας (όπως λίβρες ανά κυβική ίντσα), ο τύπος που εμφανίζεται δεν θα είναι έγκυρος.
Το κινηματικό και το δυναμικό ιξώδες συγχέονται εύκολα. Όταν χρησιμοποιείτε πίνακες ή βιβλίο αναφοράς για να βρείτε τιμές ιξώδους, βεβαιωθείτε ότι έχετε σημειώσει αν οι τιμές που εμφανίζονται είναι για κινηματικό ή δυναμικό ιξώδες.
Το ιξώδες και η πυκνότητα για αέρια όπως ο αέρας εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Φροντίστε να συμβουλευτείτε μια αξιόπιστη πηγή για αυτές τις τιμές.