כיצד להמיר סטוקס לפואיזה

סטוקס ותנוחה הם שתי יחידות מידה המתייחסות לצמיגות הנוזל. צמיגות היא היכולת של נוזל (נוזל או גז) להתנגד לזרימה במתח גזירה מוחל. לאוויר ולמים יש צמיגות נמוכה וזורמים בקלות, ואילו דבש ושמן צמיגים יותר ועמידים יותר לזרימה. צמיגות מוגדרת בדרך כלל בשתי צורות: צמיגות דינמית, הנמדדת בדרך כלל במצב ערוך; וצמיגות קינמטית, הנמדדת בדרך כלל בסטוקס. ההמרה מצמיגות דינמית (poise) לצמיגות קינמטית (stokes) הינה פשוטה, בתנאי שצפיפות הנוזל נלקחת בחשבון, והיא נעשית כך באמצעות היחידות המתאימות.

קבע את צפיפות הנוזלים על ידי עיון בטבלת עזר רגילה או במדריך. צפיפות היא מדד למסת הנוזל ליחידת נפח, והיא יכולה להשתנות עם הטמפרטורה והלחץ. לדוגמא, בלחץ וטמפרטורת הסביבה הסטנדרטיים צפיפות האוויר היא בערך 1.229 ק"ג למ"ק. צפיפות המים בתנאים סטנדרטיים היא בערך 1000 ק"ג למ"ק.

השתמש ביחידות המתאימות. סטוקס ותנוחה מבוססים שניהם על יחידות מידה מטריות, תוך שימוש במערכת CGS (סנטימטר, גרם, שנייה). ודא שהערך המשמש לצפיפות נוזלים הוא גם ביחידות מטריות, לרוב בצורת ק"ג למ"ק.

חשב את הצמיגות כדלקמן. צמיגות קינמטית (כמו בסטוקס) שווה לצמיגות הדינמית (poise) חלקי הנוזל צפיפות, ואז מוכפל בפקטור המספרי, A, המשמש לחשבון ההבדלים ב יחידות מדידה:

instagram story viewer

סטוקס = A x Poise / (צפיפות נוזלים) כאשר A = 1000, אם צפיפות הנוזל נמדדת בק"ג למ"ק.

לדוגמא, בלחץ אטמוספרי רגיל ובטמפרטורה של 15 צלזיוס, צמיגות האוויר הדינמית היא בערך 0.000173. צפיפות האוויר בתנאים אלה היא בערך 1.229 ק"ג למ"ק. על פי הנוסחה שניתנה לעיל, צמיגות האוויר הקינמטית היא

צמיגות קינמטית = 1000 x (0.000173 poise) / (1.229 ק"ג למ"ק) = 0.141 סטוקס

כלומר, בלחץ רגיל ובטמפרטורה של 15 צלזיוס, צמיגות האוויר הדינמית עומדת על בערך 0.000173, והצמיגות האוויר הקינמטית בערך 0.141 סטוקים.

אזהרות

  • הגורם A המוצג בנוסחה לעיל הוא תיקון המשמש לחשבון ההבדל ביחידות. הערך 1000 המוצג לעיל תקף רק למקרים בהם צפיפות הנוזל נמדדת בק"ג למ"ק. אם משתמשים ביחידות אחרות לצפיפות (כגון פאונד לאינץ 'מעוקב), הנוסחה המוצגת לא תהיה תקפה.

    צמיגות קינמטית ודינמית מתבלבלים בקלות. בעת שימוש בטבלאות או בספר עיון למציאת ערכי צמיגות, הקפד לציין אם הערכים המוצגים מיועדים לצמיגות קינמטית או דינמית.

    צמיגות וצפיפות של גזים כגון אוויר תלויים מאוד בטמפרטורה. הקפד להתייעץ עם מקור מכובד עבור ערכים אלה.

Teachs.ru
  • לַחֲלוֹק
instagram viewer