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气体黏度怎么计算?

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气体的黏度可以通过以下几种方法计算:

经验公式法

对于空气,可以使用经验公式来描述其粘度与温度之间的关系:

$$

\mu = A \times \exp\left(\frac{B}{T}\right)

$$

其中,$\mu$ 是粘度,$T$ 是绝对温度(单位:K),$A$ 和 $B$ 是常数。例如,当温度为 20°C 时,空气的粘度为 0.00495 Pa·s;当温度为 30°C 时,空气的粘度为 0.004088 Pa·s。

运动粘度与密度关系法

气体的运动粘度 $\nu$ 与密度 $\rho$ 的关系式为:

$$

\mu = \nu \rho

$$

其中,$\mu$ 是动力粘度,$\nu$ 是运动粘度,$\rho$ 是气体密度。

低压气体粘度公式

对于低压气体,可以使用以下公式计算其粘度:

$$

\mu = \frac{1}{3} \rho v \lambda

$$

其中,$\mu$ 是动力粘度,$\rho$ 是气体密度,$v$ 是气体分子平均速度,$\lambda$ 是分子平均自由程。该公式表明,气体的粘度随密度的增大而增大,随分子运动速度的增大而增大,随分子平均自由程的增大而增大。需要注意的是,该公式计算的气体粘度与压力无关,是一个常数。

指数方程法

通过指数方程法可以计算不同温度下的气体粘度。具体公式如下:

$$

\eta = \eta_1 \left(\frac{T}{T_1}\right)^n

$$

其中,$\eta$ 是动力粘度,$\eta_1$ 是在已知温度 $T_1$ 下的粘度,$T$ 是当前温度,$n$ 是经验常数。例如,在 $T_1 = 37.8$°C 和 $T_2 = 538$°C 时,氨的粘度分别为 0.0108 mPa·s 和 0.0285 mPa·s,可以在 $T = 149$°C 时使用该公式计算氨的粘度。

这些方法可以根据具体需求和条件选择使用,以计算不同温度和压力下的气体粘度。