Формула и пример расчёта
ν=μ/ρ; входы переводятся в согласованные единицы умножением на коэффициент выбранной единицы.
Пример
Динамическая вязкость = 0,001 Па·с; Плотность среды = 1 000 кг/м³. После согласования единиц: ν=μ/ρ. Результат = 0,000001 м²/с.
Условия расчёта
- 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: плотность среды. 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.
- Значения примера условные. Точность результата ограничена точностью исходных измерений.
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 м²/с. Эта страница предназначена для конкретного сочетания входов: динамическая вязкость в Па·с; плотность среды в кг/м³. 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 — паскаль-секунды (Па·с). Динамическая вязкость связывает касательное напряжение со скоростью сдвига в подходящей модели. Проверьте, что данные не являются кинематической вязкостью. В демонстрационном наборе вводится 0,001 Па·с, что соответствует 0,001 Па·с. Значение примера иллюстрирует вычисление и не является нормой для материала, устройства или процесса.
Плотность среды: выбранная единица — килограммы на м³ (кг/м³). Плотность относится к вашей среде при измеренных условиях. Она нужна для связи массы и объёма; условная плотность воды не подставляется. В демонстрационном наборе вводится 1 000 кг/м³, что соответствует 1 000 кг/м³. 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: ν=μ/ρ. До его применения каждый вход переводится в согласованную единицу. Для данного набора перевод выглядит так: Динамическая вязкость: 0,001 Па·с × 1 = 0,001 Па·с; Плотность среды: 1 000 кг/м³ × 1 = 1 000 кг/м³. Сначала выполните эти преобразования, затем подставляйте числа в уравнение. Итог уже имеет единицу м²/с; дополнительный коэффициент выбранной входной единицы к нему не применяется.
Разбор численного примера
Динамическая вязкость = 0,001 Па·с; Плотность среды = 1 000 кг/м³. После согласования единиц: ν=μ/ρ. Результат = 0,000001 м²/с.
Полный набор после перевода: Динамическая вязкость = 0,001 Па·с; Плотность среды = 1 000 кг/м³. Если проверяете этот пример вручную, сохраняйте коэффициенты без промежуточного округления и выполняйте операции в порядке уравнения. Полученный ответ 0,000001 м²/с 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 м²/с 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: плотность среды. 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
| Динамическая вязкость, Па·с | Результат, м²/с |
|---|---|
| 0,0005 | 0,0000005 |
| 0,001 | 0,000001 |
| 0,002 | 0,000002 |
Значения в таблице округлены для чтения. Для своей величины используйте калькулятор в начале страницы.
Частые вопросы
Какие единицы принимает эта страница?
Динамическая вязкость: паскаль-секунды (Па·с); Плотность среды: килограммы на м³ (кг/м³). Результат выводится в м²/с.
Как проверить расчёт вручную?
Приведите входы к согласованным единицам: Динамическая вязкость: 0,001 Па·с × 1 = 0,001 Па·с; Плотность среды: 1 000 кг/м³ × 1 = 1 000 кг/м³. Примените ν=μ/ρ. В примере получается 0,000001 м²/с.
Какие ограничения у этой модели?
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: плотность среды. 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.
