Dernière mise à jour : 2026-06-30

Définition

La viscosité cinématique ν exprime l'aptitude d'un fluide à s'écouler sous l'effet de la gravité. Elle est égale au rapport de la viscosité dynamique μ à la masse volumique ρ :

$\nu = \frac{\mu}{\rho}$

où ν est en m²/s, μ en Pa·s et ρ en kg/m³.

Tableau de conversion

Unité	Symbole	Équivalent en m²/s	Remarque
1 m²/s	m²/s	1	Unité SI de base
1 cm²/s	cm²/s	1 × 10⁻⁴	Égal à 1 stokes (St)
1 mm²/s	mm²/s	1 × 10⁻⁶	Égal à 1 centistoke (cSt)
1 St	St	1 × 10⁻⁴	Unité CGS ; 1 St = 1 cm²/s
1 cSt	cSt	1 × 10⁻⁶	Unité industrielle courante ; = 1 mm²/s
1 ft²/s	ft²/s	≈ 9,290 × 10⁻²	Unité impériale

Emploi des unités selon les domaines

m²/s est l'unité SI, utilisée en simulation numérique des écoulements et dans la littérature scientifique. Pour les fluides courants, les valeurs sont très faibles (eau ≈ 1 × 10⁻⁶ m²/s).

cSt (= mm²/s) est l'unité de référence pour les lubrifiants et les huiles hydrauliques. La norme ISO 3448 classe les huiles industrielles (ISO VG 32, 46, 68…) par leur viscosité cinématique à 40 °C, exprimée en mm²/s. Les grades ACEA et SAE pour huiles moteur (5W-30, 10W-40) sont également définis par des plages de viscosité cinématique à 40 °C et 100 °C.

St (= cm²/s) est l'unité CGS originelle, cent fois plus grande que le centistoke. Elle subsiste dans certaines références anciennes et dans le traitement des polymères à haute viscosité.

ft²/s relève de l'hydraulique à surface libre anglo-saxonne (canaux, déversoirs). Un ft²/s équivaut à environ 929 cSt.

Dépendance en température

La viscosité cinématique diminue fortement quand la température augmente. Une huile moteur SAE 5W-30 présente une viscosité de l'ordre de 60–70 cSt à 40 °C et de 10–12 cSt à 100 °C. L'indice de viscosité (IV) quantifie cette variation : plus l'IV est élevé, moins la viscosité varie avec la température. Toute spécification ou comparaison de viscosité cinématique doit impérativement indiquer la température de référence.

Lien avec la viscosité dynamique

Lorsque la viscosité dynamique est connue en mPa·s (= cP) et la masse volumique en g/cm³, la viscosité cinématique en cSt se calcule directement :

$\nu \, (\text{cSt}) = \frac{\mu \, (\text{cP})}{\rho \, (\text{g/cm}^3)}$

Pour l'eau à 20 °C : μ ≈ 1,002 cP, ρ ≈ 0,998 g/cm³, ce qui donne ν ≈ 1,004 cSt, cohérent avec la valeur mesurée.

Questions fréquentes (FAQ)

Le centistoke (cSt) est-il équivalent au mm²/s ?

Oui — le centistoke et le millimètre carré par seconde sont numériquement identiques : 1 cSt = 1 mm²/s, par définition. Les tableaux de classes de viscosité ISO (norme ISO 3448) expriment les valeurs en mm²/s à 40 °C, tandis que les fiches techniques des huiles lubrifiantes indiquent généralement le même chiffre avec le symbole cSt. Les deux notations sont interchangeables dans les spécifications de lubrifiants et d'huiles hydrauliques.

Quelle est la relation entre le stokes (St) et le cm²/s ?

Un stokes (St) vaut exactement 1 cm²/s, soit 1 × 10⁻⁴ m²/s. C'est l'unité CGS de viscosité cinématique, nommée en hommage à Sir George Gabriel Stokes. Le stokes est trop grand pour la plupart des fluides industriels — l'eau à 20 °C ne vaut que 0,01 St = 1 cSt — ce qui explique que le centistoke soit l'unité courante.

Quelle est la différence entre viscosité cinématique et viscosité dynamique ?

La viscosité cinématique (ν) est le rapport de la viscosité dynamique (μ) à la masse volumique (ρ) du fluide : ν = μ / ρ. Elle caractérise la capacité du fluide à s'écouler sous l'effet de la gravité seule, indépendamment de toute contrainte extérieure.

La viscosité dynamique, exprimée en Pa·s (ou mPa·s = cP), mesure la résistance interne au cisaillement. En SI, la viscosité cinématique s'exprime en m²/s, ou en cSt (= mm²/s) pour les applications industrielles. Les grades d'huile moteur (par exemple SAE 5W-30) sont définis par des plages de viscosité cinématique à 40 °C et à 100 °C.

Quelle est la viscosité cinématique de l'eau ?

À 20 °C, la viscosité cinématique de l'eau est d'environ 1,004 cSt (= 1,004 mm²/s = 1,004 × 10⁻⁶ m²/s). Cette valeur diminue nettement avec la température : à 40 °C elle est d'environ 0,658 cSt, et à 60 °C d'environ 0,475 cSt. La valeur par défaut du convertisseur est 1 × 10⁻⁶ m²/s (1 cSt), proche de la viscosité de l'eau à température ambiante.