Плотность по двум видам вязкости (lbf·s/in²; ft²/s)

Что именно находит этот расчёт

Свяжите динамическую и кинематическую вязкости через плотность среды. Этот расчёт нужен при чтении технических данных, где разные источники указывают разные разновидности вязкости.

Искомая величина записывается в кг/м³. Эта страница предназначена для конкретного сочетания входов: динамическая вязкость в lbf·s/in²; кинематическая вязкость в ft²/s. Подпись возле каждого поля является частью условия задачи. Меняя исходные измерения, сохраняйте их физический смысл и относите все параметры к одному образцу, участку или процессу.

Как подготовить измерения

Динамическая вязкость: выбранная единица — фунты-силы-секунды на квадратный дюйм (lbf·s/in²). Динамическая вязкость связывает касательное напряжение со скоростью сдвига в подходящей модели. Проверьте, что данные не являются кинематической вязкостью. В демонстрационном наборе вводится 0,00000014503773773 lbf·s/in², что соответствует 0,001 Па·с. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.

Кинематическая вязкость: выбранная единица — квадратные футы в секунду (ft²/s). Кинематическая вязкость является отношением динамической вязкости к плотности. Стокс и сантистокс используются именно для этой величины. В демонстрационном наборе вводится 0,0000107639104167 ft²/s, что соответствует 0,000001 м²/с. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.

Уравнение и согласование единиц

Кинематическая вязкость ν=μ/ρ, поэтому динамическая μ=νρ, а плотность ρ=μ/ν. Пуаз и сантипуаз относятся к динамической вязкости; стокс и сантистокс — к кинематической.

Используемое уравнение для этой неизвестной: ρ=μ/ν. До его применения каждый вход переводится в согласованную единицу. Для данного набора перевод выглядит так: Динамическая вязкость: 0,00000014503773773 lbf·s/in² × 6 894,75729317 = 0,001 Па·с; Кинематическая вязкость: 0,0000107639104167 ft²/s × 0,09290304 = 0,000001 м²/с. Сначала выполните эти преобразования, затем подставляйте числа в уравнение. Итог уже имеет единицу кг/м³; дополнительный коэффициент выбранной входной единицы к нему не применяется.

Разбор численного примера

Динамическая вязкость = 0,00000014503773773 lbf·s/in²; Кинематическая вязкость = 0,0000107639104167 ft²/s. После согласования единиц: ρ=μ/ν. Результат = 1 000 кг/м³.

Полный набор после перевода: Динамическая вязкость = 0,001 Па·с; Кинематическая вязкость = 0,000001 м²/с. Если проверяете этот пример вручную, сохраняйте коэффициенты без промежуточного округления и выполняйте операции в порядке уравнения. Полученный ответ 1 000 кг/м³ относится к этому набору значений. В таблице меняется только первый вход, остальные остаются равными демонстрационным; это позволяет увидеть влияние одного параметра.

Как понимать итог

Плотность меняет соотношение между двумя вязкостями, но их размерности остаются разными. Значение в сантистоксах нельзя читать как значение в сантипуазах без плотности. Сначала проверьте разновидность вязкости в паспорте или записи измерения.

Единица ответа кг/м³ фиксирована для этой задачи, даже если входы записаны в других единицах. При смене единицы исходное число нужно пересчитать так, чтобы физическая величина сохранилась. Если переписать только название единицы без изменения числа, получится другая исходная задача и другой результат.

Область применения и границы

Все три величины должны относиться к одной жидкости или газу и одинаковой температуре. Для неньютоновской среды эффективная вязкость может зависеть от скорости сдвига. Эта зависимость здесь не рассчитывается. Расход, сопротивление трубы и режим течения из одной вязкости не определяются.

В знаменателях находятся следующие входы: кинематическая вязкость. Каждый из них должен быть строго больше нуля. Нулевое значение не является отсутствующим измерением: при делении на ноль неизвестная не определяется этой формулой. Остальные поля принимают неотрицательные модули.

Источник методики: NASA Glenn: dynamic and kinematic viscosity. Для задач, основанных на определении удельной величины, преобразование является алгеброй этого определения; документ BIPM поясняет единицы SI. Коэффициенты перевода проверяются по определениям единиц и справочнику NIST. Эти ссылки не задают свойства вашего материала: такие исходные параметры нужно измерить или взять из документации к своей системе.

Меняем динамическая вязкость, остальные входы сохраняем

Значения в таблице округлены для чтения. Для своей величины используйте калькулятор в начале страницы.