Viscosité dynamique des gaz - (équation de Sutherland) Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Fluide à viscosité dynamique = (Constante expérimentale de Sutherland 'a'*Température absolue du fluide^(1/2))/(1+Constante expérimentale de Sutherland 'b'/Température absolue du fluide)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)
Cette formule utilise 4 Variables
Variables utilisées
Fluide à viscosité dynamique - (Mesuré en pascals seconde) - La viscosité dynamique du fluide est la mesure de la résistance du fluide à l'écoulement lorsqu'une force de cisaillement externe est appliquée entre les couches de fluide.
Constante expérimentale de Sutherland 'a' - La constante expérimentale de Sutherland « a » fait référence à une valeur constante obtenue expérimentalement par corrélation de Sutherland. C'est un paramètre crucial pour déterminer la viscosité dynamique des gaz.
Température absolue du fluide - (Mesuré en Kelvin) - La température absolue du fluide fait référence à la mesure de l'intensité de l'énergie thermique présente dans le fluide sur l'échelle Kelvin. Où 0 K représente la température zéro absolue.
Constante expérimentale de Sutherland 'b' - La constante expérimentale de Sutherland « b » fait référence à une valeur constante déterminée expérimentalement par la corrélation de Sutherland. C'est un paramètre crucial pour déterminer la viscosité dynamique des gaz.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Constante expérimentale de Sutherland 'a': 0.008 --> Aucune conversion requise
Température absolue du fluide: 293 Kelvin --> 293 Kelvin Aucune conversion requise
Constante expérimentale de Sutherland 'b': 211.053 --> Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T) --> (0.008*293^(1/2))/(1+211.053/293)
Évaluer ... ...
μ = 0.0796003933111279
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
0.0796003933111279 pascals seconde --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
0.0796003933111279 0.0796 pascals seconde <-- Fluide à viscosité dynamique
(Calcul effectué en 00.008 secondes)

Crédits

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Créé par Kethavath Srinath
Université d'Osmania (OU), Hyderabad
Kethavath Srinath a créé cette calculatrice et 1000+ autres calculatrices!
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Vérifié par Équipe Softusvista
Bureau de Softusvista (Pune), Inde
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Applications de la force fluide Calculatrices

Viscosité dynamique des gaz - (équation de Sutherland)
​ LaTeX ​ Aller Fluide à viscosité dynamique = (Constante expérimentale de Sutherland 'a'*Température absolue du fluide^(1/2))/(1+Constante expérimentale de Sutherland 'b'/Température absolue du fluide)
Viscosité dynamique des fluides
​ LaTeX ​ Aller Fluide à viscosité dynamique = (Contrainte de cisaillement sur la surface inférieure*Distance entre les plaques transportant le fluide)/Vitesse de déplacement de la plaque
Viscosité dynamique des liquides - (équation d'Andrade)
​ LaTeX ​ Aller Fluide à viscosité dynamique = Constante expérimentale 'A'*e^((Constante expérimentale 'B')/(Température absolue du fluide))
Facteur de frottement donné Vitesse de frottement
​ LaTeX ​ Aller Le facteur de friction de Darcy = 8*(Vitesse de friction/Vitesse moyenne)^2

Viscosité dynamique des gaz - (équation de Sutherland) Formule

​LaTeX ​Aller
Fluide à viscosité dynamique = (Constante expérimentale de Sutherland 'a'*Température absolue du fluide^(1/2))/(1+Constante expérimentale de Sutherland 'b'/Température absolue du fluide)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)

Quelle est la formule de Sutherland pour la viscosité ?

La formule de Sutherland est une expression mathématique utilisée pour décrire comment la viscosité d'un gaz change avec la température. La formule compare la viscosité (𝜇) d'un gaz à une température donnée (𝑇) à sa viscosité à une température de référence (T0). Cela montre que plus la température augmente, plus la viscosité augmente. Cette relation n'est pas linéaire ; au lieu de cela, il suit une courbe spécifique déterminée par la formule. La formule de Sutherland prend en compte le comportement spécifique de chaque gaz à travers une constante appelée constante de Sutherland. Différents gaz ont des valeurs différentes pour refléter leurs structures moléculaires et leurs interactions uniques. La formule de Sutherland aide les ingénieurs et les scientifiques à prédire le comportement des gaz à haute température, ce qui est crucial pour concevoir des systèmes efficaces et sûrs dans les domaines de l'aérospatiale, de la combustion et autres.

Pourquoi la viscosité augmente avec l’augmentation de la température des gaz ?

La viscosité des gaz a tendance à augmenter avec la température en raison de plusieurs facteurs. Premièrement, à mesure que la température augmente, les molécules de gaz gagnent de l’énergie cinétique, ce qui entraîne des collisions plus rapides et plus fréquentes. Ces collisions perturbent les faibles forces intermoléculaires présentes dans les gaz, ce qui rend plus difficile le passage fluide des molécules les unes aux autres. De plus, l’augmentation de l’énergie cinétique conduit à un mouvement plus enchevêtré et chaotique au sein du gaz, augmentant encore la résistance à l’écoulement. De plus, la température plus élevée réduit le libre parcours moyen (la distance moyenne parcourue par une molécule de gaz entre les collisions), ce qui entraîne des collisions plus fréquentes et donc une viscosité plus élevée. Dans l’ensemble, l’effet combiné de l’augmentation de la fréquence des collisions, de la perturbation des forces intermoléculaires et de la réduction du libre parcours moyen contribue à l’augmentation observée de la viscosité avec la température dans les gaz.

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