Question

如何计算液体的粘性系数和动态粘度

Answer 1

一．粘度 计算

度量流体粘性大小的物理量。又称粘性系数、动力粘度，记为μ。牛顿粘性定律指出，在纯剪切流动中相邻两流体层之间的剪应力（或粘性摩擦应力）为式中dv／dy为垂直流动方向的法向速度梯度。粘度数值上等于单位速度梯度下流体所受的剪应力。速度梯度也表示流体运动中的角变形率，故粘度也表示剪应力与角变形率之间比值关系。按国际单位制，粘度的单位为帕·秒。有时也用泊或厘泊(1泊＝10-1帕·秒，1厘泊＝ 10-2泊）。粘度是流体的一种属性，不同流体的粘度数值不同。同种流体的粘度显著地与温度有关，而与压强几乎无关。气体的粘度随温度升高而增大，液体则减小。在温度T＜2000开时，气体粘度可用萨特兰公式计算：μ／μ0＝（T／T0）3/2（T0＋B）／（T＋B），式中T0、μ0为参考温度及相应粘度，B为与气体种类有关的常数，空气的B＝110.4开；或用幂次公式 ：μ／μ0＝（T／T0）n，指数n随气体种类和温度而变，对于空气，在90开＜T＜300开范围可取为 8／ρ。水的粘度可按下式计算：μ＝0.01779／（1＋0.03368t＋0.0002210t2），式中t为摄氏温度。粘度也可通过实验求得，如用粘度计测量。在流体力学的许多公式中，粘度常与密度ρ以μ／ρ的组合形式出现，故定义v＝μ／ρ，由于v的单位米2／秒中只有运动学单位，故称运动粘度。

粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度。
运动粘度表示液体在重力作用下流动时内磨擦力的量度，其值为相同温度下的动力粘度与其密度之比，在国际单位制中以米2/秒表示。习惯用厘斯（cSt）为单位。1厘斯=10-6米2/秒=1毫米2/秒。

粘度
动态粘度
绝对粘度
粘度系数
流体内部抵抗流动的阻力，用对流体的剪切应力与剪切速率之比表示。单位为泊[帕。秒]
注：对于牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比为常数，称为牛顿粘度，对于非牛顿流体，剪切应力与剪切速率之比随剪切应力而变化，所得的粘度称在相应剪切应力下的“表观粘度”。塑料属于后一种情况。

不同流体的粘度差别很大。在压强为101.325kPa、温度为20℃的条件下，空气、水和甘油的动力粘度和运动粘度为：

空气 μ＝17.9×10-6 Pa·s， v＝14.8×10-6 m2/s

水 μ＝1.01×10-3 Pa·s， v＝1.01×10-6 m2/s

甘油 μ＝1.499Pa·s， v＝1.19×10-3 m2/s

二．空气密度计算
p=ρRT
p为气体的绝对压力(Pa),T为气体的温度(K), R为气体常数(干空气为R=287J/(Kg*K))
ρ为气体的密度(kg/m^3)
对于湿空气, 计算时应采用湿空气的R.
如果是粗略估算, 用干空气的R代替, 误差也不太大