Stokes en evenwicht zijn beide maateenheden met betrekking tot vloeistofviscositeit. Viscositeit is het vermogen van een vloeistof (vloeistof of gas) om stroming te weerstaan onder een uitgeoefende schuifspanning. Lucht en water hebben een lage viscositeit en vloeien gemakkelijk, terwijl honing en olie viskeuzer zijn en een grotere weerstand tegen stroming hebben. Viscositeit wordt typisch gedefinieerd in twee vormen: dynamische viscositeit, gewoonlijk gemeten in evenwicht; en kinematische viscositeit, gewoonlijk gemeten in stokes. De conversie van dynamische viscositeit (poise) naar kinematische viscositeit (stokes) is eenvoudig, op voorwaarde dat rekening wordt gehouden met de dichtheid van de vloeistof en met behulp van de juiste eenheden.
Bepaal de vloeistofdichtheid aan de hand van een standaard referentietabel of handboek. Dichtheid is een maat voor de massa van de vloeistof per volume-eenheid en kan variëren met temperatuur en druk. Bij een standaard omgevingsdruk en temperatuur is de dichtheid van lucht bijvoorbeeld ongeveer 1,229 kg per kubieke meter. De dichtheid van water bij standaardomstandigheden is ongeveer 1000 kg per kubieke meter.
Gebruik de juiste eenheden. Stokes en evenwicht zijn beide gebaseerd op metrische maateenheden, met behulp van het CGS-systeem (centimeter, gram, seconde). Zorg ervoor dat de waarde die wordt gebruikt voor de vloeistofdichtheid ook in metrische eenheden is, meestal in de vorm van kg per kubieke meter.
Bereken de viscositeit als volgt. Kinematische viscositeit (zoals in stokes) is gelijk aan de dynamische viscositeit (poise) gedeeld door de vloeistof dichtheid, vervolgens vermenigvuldigd met een numerieke factor, A, die wordt gebruikt om rekening te houden met de verschillen in meeteenheden:
Stokes = A x Poise / (Vloeistofdichtheid) waarbij A = 1000, als de vloeistofdichtheid wordt gemeten in kg per kubieke meter.
Bij normale atmosferische druk en een temperatuur van 15 C is de dynamische viscositeit van lucht bijvoorbeeld ongeveer 0,000173 poise. De dichtheid van lucht onder deze omstandigheden is ongeveer 1,229 kg per kubieke meter. Door de bovenstaande formule is de kinematische viscositeit van lucht
Kinematische viscositeit = 1000 x (0.000173 poise) / (1,229 kg per kubieke meter) = 0,141 stokes
Dat wil zeggen, bij standaarddruk en een temperatuur van 15 C is de dynamische viscositeit van lucht ongeveer 0,000173 poise en de kinematische viscositeit van lucht ongeveer 0,141 stokes.
Waarschuwingen
-
De factor A die in de bovenstaande formule wordt weergegeven, is een correctie die wordt gebruikt om rekening te houden met verschillen in eenheden. De hierboven weergegeven waarde van 1000 is alleen geldig voor gevallen waarin de vloeistofdichtheid wordt gemeten in kg per kubieke meter. Als andere eenheden voor dichtheid (zoals ponden per kubieke inch) worden gebruikt, is de weergegeven formule niet geldig.
Kinematische en dynamische viscositeit worden gemakkelijk verward. Wanneer u tabellen of een naslagwerk gebruikt om viscositeitswaarden te vinden, let er dan op of de getoonde waarden voor kinematische of dynamische viscositeit zijn.
Viscositeit en dichtheid voor gassen zoals lucht zijn sterk temperatuurafhankelijk. Raadpleeg zeker een betrouwbare bron voor deze waarden.