免费泊-斯托克斯转换器
ν = η / ρ
通过密度转换动力与运动粘度
输入密度与一个粘度值查看换算
本泊-斯托克斯转换器是一款多功能工具,可用于动力粘度(泊)与运动粘度(斯托克斯)之间的相互转换。通过这款粘度转换器,您可以快速将值从泊转换为斯托克斯或从斯托克斯转换为泊,并探索等效单位。接下来的部分将解释两种粘度类型的区别、它们之间的联系以及简单的转换过程。
动力粘度与运动粘度:快速概览
粘度描述了流体对流动的阻力—通常被称为其“稠度”。然而,这种特性可以从两个角度来分析:
- 动力粘度 (η) 衡量在施加力使流体运动时的内部阻力。它回答的问题是:达到一定流速需要施加多少力?例如,牙膏配方通过动力粘度确保产品易于挤出但不会过度流淌。
- 运动粘度 (ν) 描述流体在施加力作用下运动的快慢。它在燃油喷射等应用中至关重要,因为燃料液滴离开喷嘴的速度取决于流体的运动粘度。
两者通过流体的密度 (ρ) 联系起来。
泊与斯托克斯:标准单位
动力粘度的测量单位是 泊 (P),以让·泊肃叶命名。1泊等于0.1帕斯卡秒 (Pa·s)。为方便起见,常用分单位如厘泊 (cP)。下表列出了1泊在不同单位制中的等效值:
| 单位 | 每1泊的值 |
|---|---|
| 厘泊 (cP) | 100 |
| 毫帕秒 (mPa·s) | 100 |
| 帕斯卡秒 (Pa·s) | 0.1 |
| 斯勒格每英尺秒 (slug/(ft·s)) | 0.00209 |
| 磅力秒每平方英尺 (lbf·s/ft²) | 0.00209 |
| 磅每英尺秒 (lb/(ft·s)) | 0.06720 |
| 达因秒每平方厘米 (dyn·s/cm²) | 1 |
| 克每厘米秒 (g/(cm·s)) | 1 |
| 千克每米秒 (kg/(m·s)) | 0.1 |
| 雷恩 (reyn) | 0.0000145 |
运动粘度的测量单位是 斯托克斯 (St),以乔治·加布里埃尔·斯托克斯命名。1斯托克斯等于1平方厘米每秒 (cm²/s)。同样,厘斯托克斯 (cSt) 被广泛使用。1斯托克斯的等效值如下:
| 单位 | 每1斯托克斯的值 |
|---|---|
| 厘斯托克斯 (cSt) | 100 |
| 平方毫米每秒 (mm²/s) | 100 |
| 平方厘米每秒 (cm²/s) | 1 |
| 平方米每秒 (m²/s) | 0.00010 |
| 平方英寸每秒 (in²/s) | 0.15500 |
| 平方英尺每秒 (ft²/s) | 0.00108 |
注意: 在日常粘度测量中,厘泊 (cP) 和厘斯托克斯 (cSt) 是最常见的单位,因为它们的数值处于方便范围。
转换公式
要在动力粘度和运动粘度之间转换,你始终需要相同温度下的流体密度。基本关系式为:
其中:
- = 运动粘度,单位斯托克斯 (St)
- = 动力粘度,单位泊 (P)
- = 密度,单位克每立方厘米 (g/cm³)
重新排列得到反向公式:
因此,将斯托克斯转换为泊只需将运动粘度乘以密度。
重要注意事项:
- 两个粘度值和密度必须对应于相同温度,因为这些性质会随温度变化。
- 始终使用一致的单位:动力粘度用泊,密度用g/cm³,运动粘度用斯托克斯。如果密度以千克每立方米 (kg/m³) 给出,在使用公式前除以1000得到 g/cm³。
- 如果输入值单位不同(例如厘泊、厘斯托克斯),请先转换为基本单位以避免错误。
实际示例
示例1:20°C的水
20°C时水的密度约为0.9982 g/cm³,动力粘度约为0.010016泊。等效的运动粘度为:
该值对应于1.0034厘斯托克斯 (cSt)。
示例2:柴油
一份柴油样品的运动粘度为0.025斯托克斯。在典型密度0.9 g/cm³下,其动力粘度为:
相应地,这是2.25厘泊 (cP)。
这些示例说明了正向和反向转换的运作方式。
如何使用泊-斯托克斯转换器
该转换器简化了这些计算。请按照以下步骤操作:
- 输入流体的密度,单位为g/cm³(或kg/m³,将自动转换)。
- 输入已知的粘度 – 无论是动力粘度还是运动粘度。
- 工具会立即显示对应类型的粘度值。
- 您还可以通过从下拉菜单中选择不同的单位,以其他单位(如cP、mPa·s、cSt、mm²/s)查看结果。
无需手动应用公式—计算器为您处理所有转换。
常见问题
1. 如何将泊转换为斯托克斯?
用泊为单位的动力粘度除以以g/cm³为单位的流体密度,得到以斯托克斯为单位的运动粘度。公式:ν = η / ρ。
2. 没有密度能将斯托克斯转换为泊吗?
不行,密度必不可少。将以斯托克斯为单位的运动粘度乘以以g/cm³为单位的密度,得到以泊为单位的动力粘度:η = ν × ρ。
3. 转换时应使用哪些单位?
动力粘度使用泊,运动粘度使用斯托克斯,密度使用克每立方厘米 (g/cm³)。如果值使用其他单位,请先转换为基础单位。
4. 为什么常用厘泊和厘斯托克斯?
因为对于许多流体来说,泊和斯托克斯是相对较大的单位。厘泊 (cP) 和厘斯托克斯 (cSt) 提供更实用的数值(1 P = 100 cP,1 St = 100 cSt)。
5. 温度会影响泊与斯托克斯之间的转换吗?
是的。粘度和密度都取决于温度。转换公式必须使用在相同温度下测量的所有值,以保证准确性。
使用方法
- 输入流体的密度。
- 输入以泊为单位的动力粘度或以斯托克斯为单位的运动粘度。
- 对应的粘度值将自动计算并显示在所有可用单位中。