Calculadora de viscosidade cinemática do ar

A viscosidade cinemática descreve a facilidade com que a quantidade de movimento se difunde em um fluido em movimento, considerando sua densidade. É representada pela letra grega nu e equivale à viscosidade dinâmica dividida pela densidade. A viscosidade dinâmica mede a resistência interna ao cisalhamento, enquanto a densidade mede a massa por unidade de volume. Assim, duas amostras de ar com viscosidade dinâmica semelhante podem ter viscosidades cinemáticas bastante diferentes quando suas pressões e densidades diferem. Esta calculadora estima a viscosidade dinâmica do ar seco com a fórmula de Sutherland. A temperatura é convertida para kelvins e a viscosidade é calculada com constantes padrão do ar. A viscosidade dinâmica aumenta quando o ar aquece, pois moléculas mais rápidas transferem mais quantidade de movimento entre camadas adjacentes. Em condições usuais de gases, a pressão tem pouco efeito direto sobre a viscosidade dinâmica, mas altera bastante a densidade e, portanto, a viscosidade cinemática. A densidade do ar úmido é calculada pelas pressões parciais. A umidade relativa e a pressão de vapor de saturação determinam a pressão parcial do vapor de água; o restante é atribuído ao ar seco. Cada parcela é calculada com sua própria constante específica do gás. Na mesma temperatura e pressão, o vapor de água é menos denso que o ar seco, por isso o ar úmido tem densidade ligeiramente menor. O campo de pressão deve receber a pressão absoluta em bar, não a pressão manométrica. Internamente, um bar é convertido em 100,000 pascals. O número de Reynolds compara os efeitos de inércia com os de viscosidade. Ele é calculado multiplicando densidade, velocidade e comprimento característico e dividindo pela viscosidade dinâmica. De forma equivalente, é a velocidade vezes o comprimento divididos pela viscosidade cinemática. Escolha um comprimento adequado ao problema, como diâmetro de tubo, corda de aerofólio ou largura do objeto. O número de Reynolds ajuda a identificar a similaridade entre escoamentos e se um escoamento tende a ser laminar, de transição ou turbulento, embora os limites de transição dependam da geometria e das perturbações. As equações fornecem estimativas de engenharia úteis para aerodinâmica, ventilação, trabalho de laboratório e estudos de mecânica dos fluidos. Elas pressupõem que o ar se comporta como gás ideal e usam uma aproximação compacta da pressão de saturação. Pressões muito altas, temperaturas extremas, condições de condensação ou misturas de gases incomuns exigem tabelas de propriedades ou um modelo termodinâmico validado. Quando os resultados forem sensíveis à viscosidade, use condições representativas do escoamento real em vez de valores padrão ao nível do mar.