La viscosité cinématique : l'écoulement sous gravité
La viscosité cinématique ν rapporte la viscosité dynamique à la masse volumique : ν = µ/ρ, en m²/s. Elle décrit la facilité d'un fluide à s'écouler sous son propre poids — ce que mesurent historiquement les viscosimètres à écoulement. La pratique universelle utilise le centistoke : 1 cSt = 1 mm²/s, et l'eau à 20 °C vaut 1 cSt, jumelle de son 1 cP dynamique puisque sa densité vaut 1.
Les grades ISO VG des huiles industrielles
Les huiles hydrauliques, de réducteurs et de compresseurs se classent par leur viscosité cinématique à 40 °C : ISO VG 32, 46, 68, 100… — le nombre étant la viscosité en cSt. Une VG 46 coule à 46 cSt à 40 °C, mais autour de 7 cSt à 100 °C. Choisir le grade, c'est équilibrer film lubrifiant (viscosité suffisante à chaud) et pertes par frottement au démarrage (pas trop épaisse à froid) : les préconisations constructeur se lisent directement dans cette unité.
Repères en centistokes
À 40 °C, en cSt : essence 0,5 ; eau 0,66 ; gazole 2 à 4,5 (une spécification de norme) ; huile hydraulique VG 46 : 46 ; huile de boîte 90 : environ 180 ; fioul lourd 180 à 380 — d'où son préchauffage obligatoire. En marine et en aviation, les carburants se spécifient en cSt à température imposée ; les carburéacteurs, eux, doivent rester fluides à −40 °C, une exigence cinématique aussi.
Nombre de Reynolds : là où la cinématique règne
La mécanique des fluides adore la viscosité cinématique parce qu'elle entre directement dans le nombre de Reynolds — Re = vitesse × dimension ÷ ν — qui décide du régime laminaire ou turbulent d'un écoulement. L'air (15 cSt à 20 °C, quinze fois l'eau !) et l'eau se comparent ainsi d'un coup d'œil pour la similitude des maquettes en soufflerie et en bassin. Les corrélations américaines utilisent le ft²/s : 1 ft²/s = 92 903 cSt, une unité énorme réservée aux formules.