Как да конвертирате Centistokes в SSU

Вискозитетът е мярка за съпротивлението на флуида за протичане и се дължи на вътрешното съпротивление на движение. Течност с нисък вискозитет, подобно на вода, тече лесно в сравнение с такава с висок вискозитет, като мед. По принцип вискозитетът на течността намалява с повишаване на температурата. Медът, например, е много вискозен, ако е студен и би изтекъл от буркана, ако се опитате да го излеете. Загрейте меда обаче и става лесно да се налива.

Ако си представите слоеве течноподобни листове хартия, подредени в сноп, силата на единица площ, приложена по дължината на всеки лист (наречете това х-direction), за да преместите един слой покрай друг е напрежение на срязване (F/A). Промяната на скоростта на течността с разстояние, перпендикулярно на приложената сила (наречете това у-direction) е градиентът на скоростта (Δ_v_ / Δ_y_) или скорост на срязване.

Динамичен вискозитет, също известен като абсолютен вискозитет или просто вискозитет (или η), е отношението на напрежението на срязване към скоростта на срязване и има единици в системата SI паскални секунди (Pa-s):

η = (F/A) / (Δ_v_ / Δ_y_)

В термините на CGS, вискозитетът има единици за уравновесеност (P), където 1 g-cm^-1-с^-1 = 1 P = 0,1 Pa-s. Позицията е неудобно голяма за повечето течности, така че стоножката (cP) е по-често използвана.

Динамичният вискозитет често се измерва с ротационен вискозиметър, който използва въртяща се сонда, потопена в проба от течност. В зависимост от естеството на теста, сондата може да бъде цилиндър, сфера, диск или някаква друга форма. Вискозитетът се определя от силата, необходима за завъртане на сондата с избрана скорост. Тъй като вискозитетът варира в зависимост от температурата, всяко значимо описание на вискозитета трябва също да включва температура.

A Нютонова течност, подобно на водата, има постоянен вискозитет въпреки размера на напрежението на срязване. Не-нютоновите течности имат вискозитет, който варира в зависимост от големината на напрежението на срязване.

Боята, кетчупът и майонезата са не-нютонови течности, които се подлагат на изтъняване на напрежението, което означава, че вискозитетите им намаляват при разбъркване. За разлика от тях, понякога се нарича смес от царевично нишесте и вода oobleck и се използва за някои рецепти за слуз, показва удебеляване на стреса - можете бавно да натиснете ръката си в улука, но тя става твърда, ако се удари бързо.

За разлика от динамичния вискозитет, кинематичен вискозитет измерва съпротивлението да тече само под влиянието на гравитацията и се използва предимно за нютонови течности. Кинематичен вискозитет υ е съотношението на динамичния вискозитет η и масовата плътност ρ от течността:

υ = η/ρ

Кинематичният вискозитет има CGS единици cm²/ s, наречен стокове (St), кръстен на ирландския математик сър Джордж Габриел Стоукс, който е свършил много работа по механика на флуидите. Поради диапазона от стойности за повечето течности, кинематичният вискозитет е по-удобно изразен в сантистоци (cSt), където 1 cSt = 0,01 St.

В Съединените щати кинематичният вискозитет често се описва като вискозитет на Saybolt, изразен като Saybolt Universal Seconds (SUS) или Saybolt Seconds Universal (SSU). Вискозитетът на Saybolt, наричан още SSU вискозитет, се измерва с вискозиметър на Saybolt, който загрява течността до желаната температура и я излива през калибриран отвор.

Стандартните температури за изпитване са 77, 100, 122 и 210 градуса по Фаренхайт (25,0, 37,8, 50,0 и 98,9 градуса по Целзий). Времето за секунди 60 ml от течността да тече през отвора е SSU.

В своя документ ASTM D2161-19 Американското общество за изпитване и материали е определило как да преобразува между кинематичния вискозитет υ в сантистоки и SSU T за секунди. Методът е изведен емпирично и следователно е донякъде сложен. В опростена форма преобразуването на SSU в cSt използва следните уравнения за различни диапазони на вискозитет на SSU:

υ = 0,226_t_ - 195 /T (32 < T < 100)

υ = 0,220_t_ - 135 /T (t> 100)

Преобразуването на кинематичен вискозитет в SSU изисква обратната зависимост, която може да бъде получена чрез използване на решението за квадратното уравнение:

T = [-b + SQRT (b² - 4ac)] / [2a]

Където: b = -υ в сантистоки (cSt)

a = 0,226 и c = -195 (1 ≥ υ ≥ 20.63)

a = 0,220 и c = -135 (20,63> υ > 52)

Ако кинематичният вискозитет υ = 30 сантистокса:

1. Определете членове a, b и c: a = 0,226, b = -30 и c = -195.
2. Изчислете b² = 900.00.
3. Изчислете 4ac = 4 × 0,226 × -195 = -176,28.
4. Изчислете 2a = 2 × 0,226 = 0,452.
5. Изчислете SQRT (b² -4ac) = √1076.28 = 32.81.
6. Изчислете SSU вискозитета t = [-b + SQRT (b² -4ac)] / [2a] = 138,9 секунди.