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水的动力粘度和运动粘度

水的动力粘度和运动粘度参考数据及其流体力学应用。

waterdynamickinematicviscosity数据表

概述

水的粘度是管道选型、泵选型、换热器设计和雷诺数计算中的关键流体特性。动力粘度μ\mu)和运动粘度ν\nu)都随温度升高而显著下降,在常压条件下、100 °C 以下时几乎与压力无关。

以下数据适用于饱和压力下的液态水。在 100 °C 以下,实用上它与常压下的数值一致。

关键公式

动力黏度与运动黏度的关系

ν=μρ\nu = \frac{\mu}{\rho}

运动粘度等于动力粘度除以密度。

Vogel–Fulcher–Tammann(VFT)估算式

μ(T)=Aexp ⁣(BTC)\mu(T) = A \cdot \exp\!\left(\frac{B}{T - C}\right)

水的拟合常数:A2.414×105A \approx 2.414 \times 10^{-5} Pa·s,B247.8B \approx 247.8 K,C140C \approx 140 K。温度 TT 以开尔文(K)为单位。适用于约 0 °C 至 370 °C 的液态水。

雷诺数

Re=ρvDμRe = \frac{\rho \, v \, D}{\mu}

用于判断管道中的流动状态:层流(Re<2300Re < 2300)、过渡流或湍流(Re>4000Re > 4000)。

变量

符号说明典型单位
μ\mu动力(绝对)黏度Pa·s 或 cP
ν\nu运动黏度m²/s 或 cSt
ρ\rho密度kg/m³
TT温度K、°C 或 °F
vv流速m/s
DD管径m
ReRe雷诺数无量纲

参考数据

水的粘度与温度(摄氏度)

16
温度
饱和压力
动力粘度 (cP (mPa·s))
运动粘度 (mm²/s (cSt))
00.0006121.79141.7918
100.00121.3061.3065
200.00231.00161.0035
250.00320.890.8927
300.00420.79720.8007
400.00740.65270.6579
500.01240.54650.5531
600.01990.4660.474
700.03120.40350.4127
800.04740.3540.3643
900.07020.31420.3255
1000.1010.28160.2938
1100.1430.25460.2677
1200.1990.2320.246
1400.3620.19660.2123
1600.6180.17040.1878

来源: engineeringtoolbox.com

水的粘度与温度(华氏度)

14
饱和压力下液态水的动力黏度和运动黏度(英制)
温度
饱和压力
动力粘度 (lbf·s/ft² ×10⁻⁵)
动力粘度 (cP (mPa·s))
运动粘度 (ft²/s ×10⁻⁵)
320.09513.74141.79141.9287
390.1183.28011.57051.6906
500.17812.72761.3061.4063
600.25632.34051.12061.2075
700.36342.03370.97371.0503
800.50761.78880.85650.925
900.69921.58960.76110.8234
1000.95061.42430.6820.7392
1101.2771.28470.61510.6682
1201.6951.16520.55790.6075
1302.2261.0620.50850.5551
1402.8930.97330.4660.5102
1503.7230.8950.42850.4706
1604.7470.82790.39640.4367

来源: engineeringtoolbox.com

交互式图表

水 粘度 vs 温度 at 饱和 压力 (0–360 °C)

水 粘度 vs 温度 at 饱和 压力 (32–675 °F)

水的相对黏度与压力和温度的关系

在线水粘度计算器

水的动力黏度和运动黏度

雷诺数计算器

使用此计算器估算水在给定温度下于管道中流动时的雷诺数。动力粘度根据源表数据进行插值。

管流雷诺数

单位换算

动力粘度

原单位换算为 Pa·s换算为 cP换算为 lb/(ft·s)
1 Pa·s11 0000.6722
1 cP0.00116.722 × 10⁻⁴
1 lb/(ft·s)1.48821 488.21
1 lb/(ft·h)4.134 × 10⁻⁴0.41342.778 × 10⁻⁴
1 P (poise)0.11000.06722

运动粘度

原单位换算为 m²/s换算为 cSt换算为 ft²/s
1 m²/s11 × 10⁶10.7639
1 cSt1 × 10⁻⁶11.0764 × 10⁻⁵
1 St (stoke)1 × 10⁻⁴1001.0764 × 10⁻³
1 ft²/s0.0929092 9031

还原的原始源表

以下表格还原自原始来源页面,以保留完整的参考数据。

水 - 动力(绝对)粘度和运动粘度与温度和压力的关系

26
水的动力(绝对)黏度和运动黏度与温度和压力的关系
0.010.0006120.00179141.79143.74141.7918
100.00120.0013061.3062.72761.3065
200.00230.00100161.00162.09191.0035
250.00320.000890.890041.85890.8927
300.00420.00079720.797221.6650.8007
400.00740.00065270.652721.36320.6579
500.01240.00054650.54651.14140.5531
600.01990.0004660.466020.97330.474
700.03120.00040350.403530.84280.4127
800.04740.0003540.354040.73940.3643
900.07020.00031420.314170.65620.3255
1000.1010.00028160.281580.58810.2938
1100.1430.00025460.254610.53180.2677
1200.1990.0002320.232030.48460.246
1400.3620.00019660.196640.41070.2123
1600.6180.00017040.170430.35590.1878
18010.00015040.150380.31410.1695
2001.550.00013460.134580.28110.1556
2202.320.00012180.121770.25430.1449
2403.350.00011110.111060.2320.1365
2604.690.00010180.101810.21260.1299
2806.420.00009360.093550.19540.1247
3008.590.00008590.085860.17930.1206
32011.30.00007830.078310.16360.1174
34014.60.00007030.070330.14690.1152
36018.70.00006030.060310.1260.1143

来源: engineeringtoolbox.com

水的动力(绝对)黏度和运动黏度与温度和压力的关系

35
水的动力(绝对)黏度和运动黏度与温度和压力的关系
32.020.08873.74144.33361.79141.9287
340.09623.60474.17521.72591.8579
39.20.1183.28013.79921.57051.6906
400.12173.2343.74581.54841.6668
500.17812.72763.15931.3061.4063
600.25632.34052.71091.12061.2075
700.36342.03372.35560.97371.0503
800.50761.78882.07190.85650.925
900.69921.58961.84110.76110.8234
1000.95061.42431.64970.6820.7392
1101.2771.28471.4880.61510.6682
1201.6951.16521.34960.55790.6075
1302.2261.0621.230.50850.5551
1402.8930.97331.12730.4660.5102
1503.7230.8951.03660.42850.4706
1604.7470.82790.95890.39640.4367
17060.76980.89160.36860.4074
1807.520.71920.8330.34440.382
1909.3490.67450.78130.3230.3596
20011.5370.630.72970.30160.3371
21214.710.58810.68120.28160.3163
22017.2030.56190.65080.2690.3032
24025.0010.5050.5850.24180.275
26035.2630.45750.52990.21910.2515
28049.2860.41760.48370.20.232
30067.2640.3840.44480.18390.2157
350134.730.32020.37080.15330.1853
400247.010.2750.31850.13170.1648
450422.320.24040.27850.11510.1504
500680.560.21260.24630.10180.1398
55010450.18880.21870.09040.1322
6001542.10.16730.19370.08010.127
6251851.20.15620.18090.07480.1252
6502207.80.14380.16660.06890.1239
6752618.70.12920.14960.06190.123

来源: engineeringtoolbox.com

原始源图

以下原始来源图片予以保留,以免丢失可视化参考资料。当图片包含图表或表格数据时,其提取值已体现在页面表格、计算器或交互式图表中;其余图片作为可视化来源参考保留。

water_viscosity water_viscosity water_temp_pressure_viscosity

Engineering ToolBox 相关移动应用

原始来源页面包含 Engineering ToolBox 计算器和参考工具的相关移动应用版块。该版块的计算内容已由上方交互式粘度、雷诺数和单位换算计算器体现。

工程要点

  • 温度范围:表中的饱和压力数据在 0 °C(32 °F)至 360 °C(675 °F)范围内有效。源页面在线计算器说明扩展至约 370 °C(700 °F),但图表中的表格数值止于 360 °C / 675 °F。
  • 压力影响:在 100 °C 以下,压力对粘度的影响可以忽略。在约 200 °C 以上时,应使用饱和压力数据,而不要采用常压假设。
  • 管道流动经验法则:20 °C 时运动粘度约为 1 cSt。对于 25 mm 管道、流速 1 m/s 的情况,Re25,000Re \approx 25{,}000——已进入湍流区。在 60 °C 时相同条件下 Re53,000Re \approx 53{,}000
  • 粘度比:80 °C 时的动力粘度约为 10 °C 时的一半。控温工艺必须考虑这种显著变化。
  • 杂质:溶解盐、乙二醇或其他添加剂会显著改变水的粘度。此处表格仅适用于纯水
  • 运动粘度与动力粘度:动力粘度(μ\mu)直接用于动量方程和雷诺数。运动粘度(ν\nu)适用于重力驱动流动和明渠问题。

参考资料