Calculadora de viscosidad cinemática del aire

La viscosidad cinemática describe la facilidad con la que se difunde la cantidad de movimiento en un fluido en movimiento en relación con su densidad. Se representa con la letra griega nu y equivale a la viscosidad dinámica dividida entre la densidad. La viscosidad dinámica mide la resistencia interna al esfuerzo cortante, mientras que la densidad mide la masa por unidad de volumen. Por eso, dos muestras de aire con viscosidades dinámicas similares pueden tener viscosidades cinemáticas muy distintas si sus presiones y densidades difieren. Esta calculadora estima la viscosidad dinámica del aire seco mediante la fórmula de Sutherland. La temperatura se convierte a kelvin y la viscosidad se evalúa con constantes estándar del aire. La viscosidad dinámica aumenta al calentarse el aire porque las moléculas más rápidas transfieren más cantidad de movimiento entre capas adyacentes. En condiciones habituales, la presión tiene poco efecto directo sobre la viscosidad dinámica, pero modifica notablemente la densidad y, por tanto, la viscosidad cinemática. La densidad del aire húmedo se calcula a partir de presiones parciales. La humedad relativa y la presión de vapor de saturación determinan la presión parcial del vapor de agua; el resto corresponde al aire seco. Cada componente se evalúa con su propia constante específica del gas. A igual temperatura y presión, el vapor de agua es menos denso que el aire seco, por lo que el aire húmedo es ligeramente menos denso. El campo de presión debe contener la presión absoluta en bar, no la presión manométrica. Internamente, un bar se convierte en 100,000 pascales. El número de Reynolds compara los efectos inerciales con los viscosos y se calcula multiplicando densidad, velocidad y longitud característica, y dividiendo entre la viscosidad dinámica. También equivale a velocidad por longitud dividida entre viscosidad cinemática. Elige una longitud adecuada al problema, como el diámetro de una tubería, la cuerda de un perfil alar o el ancho de un objeto. El número de Reynolds ayuda a identificar la semejanza entre flujos y si un flujo será probablemente laminar, transicional o turbulento, aunque los umbrales de transición dependen de la geometría y las perturbaciones. Estas ecuaciones ofrecen estimaciones de ingeniería útiles para aerodinámica, ventilación, trabajo de laboratorio y estudios de mecánica de fluidos. Suponen que el aire se comporta como un gas ideal y utilizan una aproximación compacta de la presión de saturación. Las presiones muy altas, las temperaturas extremas, la condensación o las mezclas de gases poco habituales requieren tablas de propiedades o un modelo termodinámico validado. Cuando la viscosidad influya de forma importante en el resultado, usa condiciones representativas del flujo real en lugar de valores estándar al nivel del mar.