50% 乙二醇水溶液的黏度和导热系数公式

前一篇把 50% 乙二醇水溶液的密度和比热整理成了公式。这一篇继续把黏度和导热系数也整理出来。

这些公式适合放进计算器、脚本，或者试验数据处理表里。输入水温，就能得到 50 vol% 乙二醇水溶液的导热系数和黏度。

适用对象

本文公式对应：

项目	口径
溶液	乙二醇水溶液
浓度	50 vol% 乙二醇
导热系数单位	W/(m·K)
黏度单位	mPa·s
温度单位	°C
推荐使用范围	-30~100°C

这里仍然按工程上常说的 50% 乙二醇处理，也就是 50 vol%。

导热系数公式

50% 乙二醇水溶液导热系数：

k = 0.3525702918
  + 0.000763170393*T
  - 0.00000314209928*T^2

其中：

符号	含义
k	导热系数，W/(m·K)
T	水温，°C

这个公式用 ASHRAE 50 vol% 导热系数表值拟合得到。

黏度公式

黏度拟合的是 ln(mu)。

为了排版和输入方便，可以先算一个中间量 A：

A = 2.08813592
  - 0.0422062031*T
  + 0.000362520847*T^2
  - 0.000003008933*T^3
  + 0.000000011682373*T^4

然后：

mu = exp(A)

其中：

符号	含义
mu	动力黏度，mPa·s
T	水温，°C

如果程序里用 SI 单位：

mu(Pa·s) = mu(mPa·s) / 1000

两个温度点计算

用上面的公式计算：

水温	导热系数 k	黏度 mu
25°C	0.3697 W/(m·K)	3.377 mPa·s
50°C	0.3829 W/(m·K)	1.788 mPa·s

同样是 50% 乙二醇水溶液，从 25°C 到 50°C，导热系数只增加了一点，但黏度几乎降了一半。

和 ASHRAE 表值基本一致

用 ASHRAE Fundamentals 2021 Chapter 31 里 50 vol% 乙二醇水溶液的表值重新做了拟合和复算。拟合时采用 -30~100°C 范围内 50 vol% 列的全部表值；下面只列几个代表温度点。

导热系数核对：

温度 / °C	ASHRAE k	公式 k	误差
-30	0.328	0.3268	-0.35%
-25	0.332	0.3315	-0.14%
-20	0.336	0.3361	+0.01%
0	0.352	0.3526	+0.16%
20	0.366	0.3666	+0.16%
40	0.378	0.3781	+0.02%
60	0.387	0.3870	+0.01%
100	0.397	0.3975	+0.12%

黏度核对：

温度 / °C	ASHRAE mu	公式 mu	误差
-30	43.98	43.436	-1.24%
-25	30.50	30.614	+0.37%
-20	22.07	22.269	+0.90%
0	8.09	8.070	-0.25%
20	3.94	3.923	-0.44%
40	2.26	2.264	+0.19%
60	1.43	1.437	+0.46%
100	0.70	0.706	+0.87%

这组拟合的误差：

物性	最大相对偏差
导热系数	约 0.35%
黏度	约 1.24%

使用边界

第一，只适用于 50 vol% 乙二醇水溶液。

第二，导热系数公式建议在 -30~100°C 使用。温度再低，ASHRAE 50 vol% 导热系数表值本身就不再覆盖。

第三，它适合工程估算、试验数据处理和程序快速计算。正式设计校核或供应商定版参数，仍建议回到手册表值或厂家资料。

数据来源

• ASHRAE Fundamentals 2021, Chapter 31, Ethylene Glycol Tables。
• 50 vol% 乙二醇水溶液导热系数与黏度表值。
• 本地代码复算：二次式拟合导热系数，四次 ln(mu) 拟合黏度。