Dynamiczna lepkość gazów- (równanie Sutherlanda) Rozwiązanie

KROK 0: Podsumowanie wstępnych obliczeń
Formułę używana
Płyn o dynamicznej lepkości = (Stała eksperymentalna Sutherlanda „a”*Temperatura bezwzględna płynu^(1/2))/(1+Stała eksperymentalna Sutherlanda „b”/Temperatura bezwzględna płynu)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)
Ta formuła używa 4 Zmienne
Używane zmienne
Płyn o dynamicznej lepkości - (Mierzone w pascal sekunda) - Lepkość dynamiczna cieczy to miara oporu cieczy przed przepływem, gdy między warstwy cieczy przyłożona jest zewnętrzna siła ścinająca.
Stała eksperymentalna Sutherlanda „a” - Stała eksperymentalna Sutherlanda „a” odnosi się do stałej wartości uzyskanej eksperymentalnie na podstawie korelacji Sutherlanda. Jest to kluczowy parametr przy wyznaczaniu lepkości dynamicznej gazów.
Temperatura bezwzględna płynu - (Mierzone w kelwin) - Temperatura bezwzględna płynu odnosi się do pomiaru natężenia energii cieplnej zawartej w płynie w skali Kelvina. Gdzie 0 K oznacza temperaturę zera absolutnego.
Stała eksperymentalna Sutherlanda „b” - Stała eksperymentalna Sutherlanda „b” odnosi się do stałej wartości określonej eksperymentalnie na podstawie korelacji Sutherlanda. Jest to kluczowy parametr przy wyznaczaniu lepkości dynamicznej gazów.
KROK 1: Zamień wejście (a) na jednostkę bazową
Stała eksperymentalna Sutherlanda „a”: 0.008 --> Nie jest wymagana konwersja
Temperatura bezwzględna płynu: 293 kelwin --> 293 kelwin Nie jest wymagana konwersja
Stała eksperymentalna Sutherlanda „b”: 211.053 --> Nie jest wymagana konwersja
KROK 2: Oceń formułę
Zastępowanie wartości wejściowych we wzorze
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T) --> (0.008*293^(1/2))/(1+211.053/293)
Ocenianie ... ...
μ = 0.0796003933111279
KROK 3: Konwertuj wynik na jednostkę wyjścia
0.0796003933111279 pascal sekunda --> Nie jest wymagana konwersja
OSTATNIA ODPOWIEDŹ
0.0796003933111279 0.0796 pascal sekunda <-- Płyn o dynamicznej lepkości
(Obliczenie zakończone za 00.020 sekund)

Kredyty

Creator Image
Stworzone przez Kethavath Srinath
Uniwersytet Osmański (OU), Hyderabad
Kethavath Srinath utworzył ten kalkulator i 1000+ więcej kalkulatorów!
Verifier Image
Zweryfikowane przez Team Softusvista
Softusvista Office (Pune), Indie
Team Softusvista zweryfikował ten kalkulator i 1100+ więcej kalkulatorów!

Zastosowania siły płynu Kalkulatory

Dynamiczna lepkość gazów- (równanie Sutherlanda)
​ LaTeX ​ Iść Płyn o dynamicznej lepkości = (Stała eksperymentalna Sutherlanda „a”*Temperatura bezwzględna płynu^(1/2))/(1+Stała eksperymentalna Sutherlanda „b”/Temperatura bezwzględna płynu)
Dynamiczna lepkość płynów
​ LaTeX ​ Iść Płyn o dynamicznej lepkości = (Naprężenie ścinające na dolnej powierzchni*Odległość pomiędzy płytami przenoszącymi płyn)/Prędkość poruszającej się płyty
Dynamiczna lepkość cieczy - (równanie Andrade'a)
​ LaTeX ​ Iść Płyn o dynamicznej lepkości = Eksperymentalna stała „A”*e^((Stała eksperymentalna „B”)/(Temperatura bezwzględna płynu))
Współczynnik tarcia przy danej prędkości tarcia
​ LaTeX ​ Iść Współczynnik tarcia Darcy’ego = 8*(Prędkość tarcia/Średnia prędkość)^2

Dynamiczna lepkość gazów- (równanie Sutherlanda) Formułę

​LaTeX ​Iść
Płyn o dynamicznej lepkości = (Stała eksperymentalna Sutherlanda „a”*Temperatura bezwzględna płynu^(1/2))/(1+Stała eksperymentalna Sutherlanda „b”/Temperatura bezwzględna płynu)
μ = (a*T^(1/2))/(1+b/T)

Jaki jest wzór Sutherlanda na lepkość?

Wzór Sutherlanda to wyrażenie matematyczne używane do opisu zmian lepkości gazu w zależności od temperatury. Wzór porównuje lepkość (𝜇) gazu w danej temperaturze (𝑇) z jego lepkością w temperaturze odniesienia (T0). Pokazuje, że wraz ze wzrostem temperatury wzrasta lepkość. Ta zależność nie jest liniowa; zamiast tego podąża za określoną krzywą określoną przez wzór. Wzór Sutherlanda uwzględnia specyficzne zachowanie każdego gazu poprzez stałą zwaną stałą Sutherlanda. Różne gazy mają różne wartości odzwierciedlające ich unikalne struktury molekularne i interakcje. Wzór Sutherlanda pomaga inżynierom i naukowcom przewidzieć, jak gazy będą się zachowywać w wysokich temperaturach, co ma kluczowe znaczenie przy projektowaniu wydajnych i bezpiecznych systemów w lotnictwie, spalaniu i innych dziedzinach

Dlaczego lepkość wzrasta wraz ze wzrostem temperatury gazów?

Lepkość gazów ma tendencję do wzrostu wraz z temperaturą z powodu kilku czynników. Po pierwsze, wraz ze wzrostem temperatury cząsteczki gazu zyskują energię kinetyczną, co skutkuje szybszymi i częstszymi zderzeniami. Zderzenia te zakłócają słabe siły międzycząsteczkowe obecne w gazach, utrudniając cząsteczkom płynne przemieszczanie się obok siebie. Dodatkowo zwiększona energia kinetyczna prowadzi do bardziej splątanego i chaotycznego ruchu w gazie, co dodatkowo zwiększa opór przepływu. Co więcej, wyższa temperatura zmniejsza średnią swobodną drogę – średnią odległość, jaką cząsteczka gazu pokonuje pomiędzy zderzeniami – co skutkuje częstszymi zderzeniami, a tym samym wyższą lepkością. Ogólnie rzecz biorąc, połączony efekt zwiększonej częstotliwości zderzeń, zakłócenia sił międzycząsteczkowych i zmniejszonej średniej swobodnej drogi przyczynia się do obserwowanego wzrostu lepkości wraz z temperaturą w gazach.

Let Others Know
Facebook
Twitter
Reddit
LinkedIn
Email
WhatsApp
Copied!