Kuidas teisendada Centistokes SSU-ks

Viskoossus on vedeliku voolutakistuse mõõt ja selle põhjustab sisemine vastupidavus liikumisele. Madala viskoossusega vedelik, nagu vesi, voolab kergesti, võrreldes suure viskoossusega, nagu mesi. Üldiselt väheneb vedeliku viskoossus temperatuuri tõustes. Näiteks on mesi külmana väga viskoosne ja pudeneks purgist välja, kui prooviksite seda valada. Kuumuta mett siiski ja seda on lihtne valada.

Kui kujutate ette kihtidesse vedelikku meenutavaid paberilehti, mis on virnasse laotud, rakendatakse jõudu pindalaühiku kohta iga lehe pikkuses (nimetage seda x-direction), ühe kihi teisest mööda liikumiseks on nihkepinge (F/A). Vedeliku kiiruse muutus rakendatud jõuga risti oleva kaugusega (nimetage seda y-direction) on kiiruse gradient (Δ_v_ / Δ_y_) või nihkemäär.

Dünaamiline viskoossus, tuntud ka kui absoluutne viskoossus või lihtsalt viskoossus (või η) on nihkepinge ja nihkekiiruse suhe ning SI-süsteemis on ühikud pascal-sekundit (Pa-s):

η = (F/A) / (Δ_v_ / Δ_y_)

CGS-i mõistes on viskoossusel poose (P) ühikud, kus 1 g-cm

Dünaamilist viskoossust mõõdetakse sageli pöördviskomeetriga, milles kasutatakse vedeliku proovis sukeldatud pöörlevat sondi. Sõltuvalt testi iseloomust võib sond olla silinder, kera, ketas või mõni muu kuju. Viskoossus määratakse sondi pöörlemiseks valitud kiirusel vajaliku jõu abil. Kuna viskoossus varieerub sõltuvalt temperatuurist, peab mis tahes mõttekas viskoossuse kirjeldus sisaldama ka temperatuuri.

A Newtoni vedeliknagu vesi, on püsi viskoossus vaatamata nihkepinge suurusele. Mitte-Newtoni vedelike viskoossus erineb nihkepinge suurusest.

Värv, ketšup ja majonees on mitte-Newtoni vedelikud, mis läbivad stressi, mis tähendab, et nende viskoossus väheneb segades. Seevastu maisitärklise ja vee segu, mida mõnikord nimetatakse oobleck ja seda kasutatakse mõnede lima retseptide jaoks, mis avaldab stressi paksenemist - võite aeglaselt oma käe sisse lükata, kuid see saab kiiresti löömisel jäik.

Erinevalt dünaamilisest viskoossusest kinemaatiline viskoossus mõõdab voolutakistust ainult gravitatsiooni mõjul ja seda kasutatakse peamiselt Newtoni vedelike jaoks. Kinemaatiline viskoossus υ on dünaamilise viskoossuse suhe η ja massi tihedus ρ vedelik:

υ = η/ρ

Kinemaatilise viskoossuse CGS ühikud on cm²/ s, helistas stokid (St), mis on nimetatud iiri matemaatiku Sir George Gabriel Stokesi järgi, kes tegi palju tööd vedeliku mehaanikas. Enamiku vedelike väärtuste vahemiku tõttu väljendatakse kinemaatilist viskoossust mugavamalt sentistoke (cSt), kus 1 cSt = 0,01 St.

Ameerika Ühendriikides kirjeldatakse kinemaatilist viskoossust sageli kui Saybolti viskoossust, väljendatuna Saybolt Universal Seconds (SUS) või Saybolt Seconds Universal (SSU). Saybolti viskoossust, mida nimetatakse ka SSU viskoossuseks, mõõdetakse Saybolti viskomeetriga, mis kuumutab vedeliku soovitud temperatuurini ja valab selle läbi kalibreeritud ava.

Katse standardtemperatuurid on 77, 100, 122 ja 210 kraadi Fahrenheiti (25,0, 37,8, 50,0 ja 98,9 kraadi Celsiuse järgi). Aeg sekundites, kui 60 ml vedelikku voolab läbi ava, on SSU.

American Testing and Materials Society on oma dokumendis ASTM D2161-19 määratlenud, kuidas teisendada kinemaatilise viskoossuse vahel υ sentistoke ja SSU t sekunditega. Meetod on tuletatud empiiriliselt ja järelikult on see mõnevõrra keeruline. Lihtsustatud kujul kasutab SSU teisendamine cSt-ks SSU viskoossuse erinevate vahemike jaoks järgmisi võrrandeid:

υ = 0,226_t_ - 195 /t (32 < t < 100)

υ = 0,220_t_ - 135 /t (t> 100)

Kinemaatilise viskoossuse teisendamine SSU-ks nõuab pöördvõrdelist suhet, mille võib saada ruutvõrrandi lahendi abil:

t = [-b + SQRT (b² - 4ac)] / [2a]

Kus: b = -υ sentistoke (cSt)

a = 0,226 ja c = -195 (1 ≥ υ ≥ 20.63)

a = 0,220 ja c = -135 (20,63> υ > 52)

Kui kinemaatiline viskoossus υ = 30 sentistoke:

1. Määrake mõisted a, b ja c: a = 0,226, b = -30 ja c = -195.
2. Arvutage b² = 900.00.
3. Arvutage 4ac = 4 × 0,226 × -195 = -176,28.
4. Arvutage 2a = 2 × 0,226 = 0,452.
5. Arvutage SQRT (b² = 4ac) = √1076,28 = 32,81.
6. Arvutage SSU viskoossus t = [-b + SQRT (b² -4ac)] / [2a] = 138,9 sekundit.