湿空气黏度计算示例
湿空气动力黏度
μaw=(ya(Ma)0.5μa+ yw(Mw)0.5μw)/( ya(Ma)0.5+ yw(Mw)0.5)
=(μa+1.268 dawμw)/(1+1.268 daw)
式中,μaw为湿空气的动力黏度,Pa.s;ya为湿空气中干空气的摩尔分数,无因次;Ma为干空气的分子量,g/mol;μa为干空气的动力黏度,Pa.s;yw为湿空气中水蒸气的摩尔分数,无因次;Mw为水蒸气的分子量,g/mol;μw为水蒸气的动力黏度,Pa.s;daw为湿空气的湿含量,kg(水蒸气)/kg(干空气)。
干空气的动力黏度可用下式估算(-50~200℃):
μa =(17.17+0.0473t) ×10-6 Pa.s
式中t的单位为℃。
水蒸气的动力黏度可用下式估算(-50~200℃):
μw =(9.22+0.0312t)×10-6 Pa.s
式中t的单位为℃。
湿空气的运动黏度
νaw=μaw/ρaw-aw
式中,νaw为湿空气的运动黏度,m2/s;μaw为湿空气的动力黏度,Pa.s;ρaw-aw为基于单位体积湿空气中湿空气质量的湿空气密度,kg/m3。
计算示例:
设湿空气温度为50℃,湿空气总压力为101325Pa,湿空气中水蒸气分压力为3000Pa,则湿空气的湿含量为:
daw=0.019 kg(水蒸气)/kg(干空气)
50℃时干空气的动力黏度为19.62*10-6Pa.s,水蒸气的动力黏度为10.62×10-6Pa.s。
因此:
μaw (μa+1.268 dawμw)/(1 +1.268 da
=(19.62+1.268×0.019×10.62)/(1 +1.268×0.019)×10-6Pa.s
=19.88/1.024=19.41×10-6Pa.s
上述条件下湿空气的密度为:
ρaw-aw=1.081 kg(湿空气)/m3(湿空气)
因此湿空气的运动黏度为:
νaw=μaw/ρaw-aw
=19.41×10-6/1.081
=17.96×10-6 m2/s
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