空気の動粘度計算ツール

動粘度は、流れている流体中での運動量の拡散しやすさを、密度を考慮して表す物性です。ギリシャ文字の nu で表し、粘度を密度で割った値に等しくなります。粘度はせん断に対する内部抵抗を、密度は単位体積あたりの質量を表します。そのため、粘度が似ている空気でも、圧力と密度が異なると動粘度に大きな差が生じます。 この計算ツールは、サザーランドの式で乾燥空気の粘度を推定します。温度をケルビンの絶対温度に換算し、空気の標準定数を用いて粘度を求めます。温度が上がると分子の運動が速くなり、隣接する流体層の間でより多くの運動量が移動するため、粘度は増加します。通常の気体条件では、圧力が粘度に直接及ぼす影響は小さいものの、密度を大きく変えるため、動粘度にも影響します。 湿り空気の密度は分圧から計算します。相対湿度と飽和水蒸気圧から水蒸気の分圧を求め、残りを乾燥空気の分圧とします。それぞれ固有の比気体定数を使って計算します。同じ温度と圧力では、水蒸気は乾燥空気より密度が低いため、湿った空気の密度は乾燥空気よりわずかに低くなります。圧力欄にはゲージ圧ではなく、bar 単位の絶対圧力を入力してください。内部では一 bar を 100,000 パスカルに換算します。 レイノルズ数は慣性の効果と粘性の効果を比較する値で、密度、流速、代表長さの積を粘度で割って求めます。流速と長さの積を動粘度で割っても同じ値になります。管径、翼弦長、物体の幅など、問題に適した代表長さを選んでください。レイノルズ数は流れの相似性や、層流、遷移流、乱流のどれになりやすいかを判断する手がかりですが、遷移のしきい値は形状や外乱に依存します。 これらの式は、空気力学、換気、実験、流体力学の学習に役立つ工学的な推定値を与えます。空気を理想気体と仮定し、簡略化した飽和蒸気圧の近似式を使用しています。非常に高い圧力、極端な温度、凝縮が起こる条件、特殊な混合気体には、物性表や検証済みの熱力学モデルが必要です。粘度の影響が重要な場合は、標準海面条件ではなく、実際の流れを代表する条件を使用してください。