Конвертер одиниць в'язкості
Переводьте між одиницями динамічної в'язкості (Па·с, мПа·с, пуаз, сП) та кінематичної в'язкості (м²/с, мм²/с, стокс, сСт). Введіть значення, оберіть одиницю та додайте густину, щоб переходити між цими двома сімействами одиниць.
Переведення одиниць в'язкості
Формула конвертера в'язкості
Де:
- \(\mu\) — динамічна в'язкість (Па·с)
- \(\nu\) — кінематична в'язкість (м²/с)
- \(\rho\) — густина рідини (кг/м³)
Ці дві формули пов'язують динамічну та кінематичну в'язкість через густину. У межах кожного сімейства одиниці переводяться фіксованими коефіцієнтами: \(1\ \text{Pa·s} = 10\ \text{P} = 1000\ \text{cP}\) і \(1\ \text{m}^2/\text{s} = 10^4\ \text{St} = 10^6\ \text{cSt}\).
Конвертер в'язкості — приклад розрахунку
Приклад: олія з динамічною в'язкістю 100 сП і густиною 0,85 г/см³ (850 кг/м³).
\[ \mu = 100\ \text{cP} = 100 \times 0.001 = 0.1\ \text{Pa·s} = 1\ \text{P} \]
\[ \nu = \frac{\mu}{\rho} = \frac{0.1}{850} = 1.17647 \times 10^{-4}\ \text{m}^2/\text{s} \approx 117.65\ \text{cSt} \]
Результат: 100 сП дорівнюють 0,1 Па·с, 100 мПа·с, 1 пуазу; за густини 850 кг/м³ це також дорівнює 1,17647 × 10⁻⁴ м²/с, приблизно 117,65 мм²/с (сСт) і 1,17647 Ст.
Як користуватися конвертером в'язкості
- Введіть своє значення в поле Значення в'язкості.
- Оберіть одиницю цього значення з випадаючого списку Одиниця — динамічні одиниці (Па·с, мПа·с, пуаз, сП) або кінематичні одиниці (м²/с, мм²/с, Ст, сСт).
- Введіть густину рідини в поле Густина (ρ) і виберіть її одиницю (кг/м³, г/см³ або lb/ft³). Густина потрібна тому, що перехід між динамічною та кінематичною в'язкістю залежить від неї.
- Прочитайте результати: калькулятор показує еквівалентне значення в усіх інших поширених одиницях, розділене на блок динамічної в'язкості (μ) та блок кінематичної в'язкості (ν).
Динамічна та кінематична в'язкість
В'язкість описує опір рідини течії, але її виражають двома різними способами. Динамічна в'язкість (\(\mu\), яку також називають абсолютною в'язкістю) вимірює внутрішнє тертя рідини — дотичне напруження, необхідне для створення заданого градієнта швидкості. Її одиниця СІ — паскаль-секунда (Па·с); старіша одиниця СГС — пуаз (П), при цьому 1 Па·с = 10 П. Найпоширенішою практичною одиницею є сантипуаз (сП), і зручно, що 1 сП = 1 мПа·с точно.
Кінематична в'язкість (\(\nu\)) — це відношення динамічної в'язкості до густини. Вона описує, як рідина тече лише під дією сили тяжіння, саме тому вона фігурує в розрахунках числа Рейнольдса, діаграмах змащування і специфікаціях палива. Її одиниця СІ — м²/с; одиниця СГС — стокс (Ст), і 1 сСт = 1 мм²/с точно.
Ці дві величини пов'язані густиною: \(\nu = \mu / \rho\). Саме тому калькулятор запитує густину — без неї значення в сП неможливо перевести в сСт. Для води за 20 °C \(\mu \approx 1\ \text{cP}\) і \(\nu \approx 1\ \text{cSt}\), оскільки густина води близька до 1 г/см³. Для олій, які є менш густими і значно більш в'язкими, ці два числа суттєво відрізняються.
Під час інтерпретації результату завжди перевіряйте, до якого сімейства належить величина в специфікації. Технічні дані мастил зазвичай наводять кінематичну в'язкість у сСт за 40 °C і 100 °C, тоді як дані для полімерів і харчової промисловості часто використовують динамічну в'язкість у мПа·с. Плутанина між ними призводить до помилок на порядок величини чи більше.
Коефіцієнти переведення та типові значення
| Одиниця | Дорівнює |
|---|---|
| 1 Па·с | 1000 мПа·с = 10 П = 1000 сП |
| 1 мПа·с | 1 сП = 0,001 Па·с |
| 1 пуаз (П) | 0,1 Па·с = 100 сП |
| 1 м²/с | 10⁶ мм²/с = 10⁴ Ст = 10⁶ сСт |
| 1 Ст | 100 сСт = 10⁻⁴ м²/с |
| 1 сСт | 1 мм²/с = 10⁻⁶ м²/с |
Для орієнтації: вода за 20 °C має приблизно 1 сП / 1 сСт, мед — близько 10 000 сП, а типовa моторна олія SAE 30 має кінематичну в'язкість близько 300 сСт за 40 °C.
Припущення та обмеження
- Переведення між динамічною та кінематичною в'язкістю передбачає єдину постійну густину. Сама в'язкість сильно змінюється з температурою, тому використовуйте густину і в'язкість, виміряні за однієї й тієї ж температури.
- Калькулятор розглядає рідину як ньютонівську, в'язкість якої не залежить від швидкості зсуву. Неньютонівські рідини (фарби, кетчуп, кров, полімерні розплави) не мають єдиного значення в'язкості, тому переведене число має сенс лише за конкретних умов зсуву.
- Густина має бути більшою за нуль; калькулятор відхиляє нульові та від'ємні значення, оскільки ділення \(\nu = \mu/\rho\) було б невизначеним.
- Стисливі рідини (гази) мають низьку, але ненульову в'язкість, а їхня густина змінюється з тиском — введіть густину за фактичних робочих умов, щоб отримати коректне кінематичне значення.
Якщо вам також потрібно переводити густину між кг/м³, г/см³ та lb/ft³ для інших задач, скористайтеся Конвертером густини. Пов'язані інструменти для рідин і термодинаміки включають Конвертер тиску та Конвертер теплопровідності.
Часті запитання
Як перевести сП у сСт без калькулятора?
Використайте простий спосіб: якщо густина виражена в г/см³, то сСт = сП / ρ. Наприклад, рідина з в'язкістю 250 сП і густиною 1,25 г/см³ дає 250 / 1,25 = 200 сСт. Це працює тому, що 1 сП = 1 мПа·с і 1 сСт = 1 мм²/с, тож префікси СІ скорочуються і залишається лише відношення густин. Для швидких оцінок: олії з густиною близько 0,85 г/см³ мають значення в сСт приблизно на 18 % вищі, ніж у сП.
Яке значення в'язкості вважається нормальним чи хорошим?
Це повністю залежить від рідини та її температури. Для орієнтації: вода за 20 °C — приблизно 1 сП, молоко — 2–3 сП, оливкова олія — близько 80 сП, а мед — приблизно 10 000 сП. Моторні олії зазвичай характеризують кінематичною в'язкістю: олія SAE 30 має близько 100 сСт за 40 °C і приблизно 10 сСт за 100 °C. Універсального «хорошого» значення не існує — завжди порівнюйте зі специфікацією для вашої конкретної рідини та температури.
Чому переведене значення змінюється з температурою?
І в'язкість, і густина залежать від температури, причому в'язкість змінюється дуже сильно — багато олій стають приблизно вдвічі більш текучими на кожні 10–15 °C підвищення. Завжди використовуйте значення в'язкості та густини, виміряні за однієї й тієї ж температури, інакше ваше переведення між сП і сСт буде помилковим. Саме тому технічні дані мастил наводять в'язкість за стандартизованих температур, найчастіше 40 °C і 100 °C, тому обирайте пару, що відповідає вашим робочим умовам.
Чи можна тут перевести секунди Сейболта (SSU) чи інші практичні одиниці?
Не безпосередньо — цей конвертер підтримує лише Па·с, мПа·с, пуаз, сП, м²/с, мм²/с, стокс і сСт. Однак існують наближені мости: SSU ≈ сСт × 4,635 для значень понад приблизно 70 SSU, а секунди Редвуда та Енглера мають подібні емпіричні залежності. Спочатку переведіть вашу практичну одиницю в сСт, а потім скористайтеся цим інструментом із густиною рідини, щоб отримати динамічні одиниці, як-от сП. Зауважте, що ці перехідні формули є наближеннями, а не точними переведеннями.
Як перевести з англійських одиниць на кштальт lb/(ft·s) або reyn?
Використайте фіксовані коефіцієнти: 1 lb/(ft·s) = 1,48816 Па·с, а 1 reyn = 6894,76 Па·с. Для кінематичних одиниць 1 ft²/s = 0,092903 м²/с. Спочатку переведіть вашу англійську одиницю в Па·с або м²/с, а потім введіть її тут, щоб одразу отримати всі метричні еквіваленти. Густину в lb/ft³ можна ввести безпосередньо в поле густини, оскільки співвідношення 1 lb/ft³ = 16,0185 кг/м³ обробляється автоматично.
Чи можна використовувати цей конвертер для газів?
Так, але введіть густину газу за фактичних тиску та температури, оскільки густина газу сильно змінюється з обома цими параметрами. Повітря за 20 °C і 1 атм має динамічну в'язкість близько 0,018 сП і густину приблизно 1,2 кг/м³, що дає приблизно 15 сСт — значно більше кінематичне значення, ніж у води, попри нижчу динамічну в'язкість. Використання густини за стандартними умовами для стиснутого газу дало б суттєво неправильну кінематичну в'язкість.
Яка найпоширеніша помилка під час переведення одиниць в'язкості?
Плутанина між динамічними та кінематичними одиницями, особливо сП і сСт. Числово вони збігаються лише для рідин із густиною 1 г/см³, як-от вода. Для типової олії з густиною 0,85 г/см³ трактування 100 сП як 100 сСт дає похибку приблизно 18 %. Друга за поширеністю помилка — поєднання в'язкості, виміряної за однієї температури, з густиною за іншої. Якщо у ваших технічних даних вказано сСт за 40 °C, використовуйте також густину за 40 °C.