Стокса и пуаза являются единицами измерения вязкости жидкости. Вязкость - это способность жидкости (жидкости или газа) сопротивляться потоку под действием приложенного напряжения сдвига. Воздух и вода имеют низкую вязкость и легко текут, тогда как мед и масло более вязкие и имеют большее сопротивление течению. Вязкость обычно определяется в двух формах: динамическая вязкость, обычно измеряемая в пуазах; и кинематическая вязкость, обычно измеряемая в стоках. Преобразование динамической вязкости (пуаз) в кинематическую вязкость (стокса) несложно при условии, что плотность жидкости учитывается и выполняется с использованием соответствующих единиц.
Определите плотность жидкости, обратившись к стандартной справочной таблице или справочнику. Плотность - это мера массы жидкости на единицу объема и может изменяться в зависимости от температуры и давления. Например, при стандартном давлении и температуре окружающей среды плотность воздуха составляет примерно 1,229 кг на кубический метр. Плотность воды при стандартных условиях составляет примерно 1000 кг на кубический метр.
Используйте правильные единицы. Стокса и равновесия основаны на метрических единицах измерения с использованием системы CGS (сантиметр, грамм, секунда). Убедитесь, что значение плотности жидкости также выражено в метрических единицах, чаще всего в килограммах на кубический метр.
Рассчитайте вязкость следующим образом. Кинематическая вязкость (как в стоках) равна динамической вязкости (пуаз), деленной на жидкость. плотность, затем умноженная на числовой коэффициент, A, который используется для учета различий в единицы измерения:
Стокса = A x Пуаз / (Плотность жидкости), где A = 1000, если плотность жидкости измеряется в кг на кубический метр.
Например, при нормальном атмосферном давлении и температуре 15 ° C динамическая вязкость воздуха составляет примерно 0,000173 пуаз. Плотность воздуха в этих условиях составляет примерно 1,229 кг на кубический метр. По приведенной выше формуле кинематическая вязкость воздуха равна
Кинематическая вязкость = 1000 x (0,000173 пуаз) / (1,229 кг на кубический метр) = 0,141 стокса.
То есть при стандартном давлении и температуре 15 ° C динамическая вязкость воздуха составляет примерно 0,000173 пуаз, а кинематическая вязкость воздуха - примерно 0,141 стокса.
Предупреждения
-
Коэффициент A, указанный в приведенной выше формуле, представляет собой поправку, используемую для учета разницы в единицах измерения. Значение 1000, указанное выше, действительно только для случаев, когда плотность жидкости измеряется в кг на кубический метр. Если используются другие единицы измерения плотности (например, фунты на кубический дюйм), показанная формула будет недействительной.
Кинематическую и динамическую вязкость легко спутать. При использовании таблиц или справочника для поиска значений вязкости обязательно отметьте, относятся ли указанные значения кинематической или динамической вязкости.
Вязкость и плотность таких газов, как воздух, сильно зависят от температуры. Обязательно проконсультируйтесь с авторитетным источником этих значений.