सेंटीस्टोक को SSU में कैसे बदलें

चिपचिपापन एक तरल पदार्थ के प्रवाह के प्रतिरोध का एक उपाय है और गति के आंतरिक प्रतिरोध के कारण होता है। कम श्यानता वाला द्रव, जैसे पानी, शहद जैसे उच्च श्यानता वाले द्रव की तुलना में आसानी से बहता है। सामान्य तौर पर, तापमान बढ़ने पर तरल के लिए चिपचिपाहट कम हो जाती है। उदाहरण के लिए, शहद ठंडा होने पर बहुत चिपचिपा होता है और यदि आप इसे डालने की कोशिश करते हैं तो यह जार से निकल जाएगा। हालाँकि, शहद को गर्म करें, और इसे डालना आसान हो जाता है।

यदि आप कल्पना करते हैं कि कागज की तरल जैसी चादरों की परतों को एक शीफ में रखा गया है, तो प्रति इकाई क्षेत्र बल, प्रत्येक शीट की लंबाई के साथ लगाया जाता है (इसे कहते हैं एक्स-दिशा), एक परत को दूसरे से आगे ले जाने के लिए है अपरूपण तनाव (एफ/ए). लागू बल के लंबवत दूरी के साथ द्रव वेग का परिवर्तन (इसे कहते हैं) आप-दिशा) वेग प्रवणता है (Δ_v_/Δ_y_) या कट्टाई दर.

डायनेमिक गाढ़ापन, के रूप में भी जाना जाता है पूर्ण चिपचिपाहट या केवल श्यानता (या η), अपरूपण प्रतिबल से अपरूपण दर का अनुपात है और पास्कल-सेकंड (Pa-s) की SI प्रणाली में इकाइयाँ हैं:

η = (एफ/ए) / (Δ_v_/Δ_y_)

सीजीएस के संदर्भ में, चिपचिपाहट में पॉइज़ (पी) की इकाइयाँ होती हैं, जहाँ 1 g-cm^-1-एस^-1 = 1 पी = 0.1 पा-एस। हालाँकि, अधिकांश तरल पदार्थों के लिए शिष्टता असुविधाजनक रूप से बड़ी होती है, इसलिए सेंटीपोज़ (cP) का अधिक सामान्यतः उपयोग किया जाता है।

गतिशील चिपचिपाहट को अक्सर एक घूर्णी विस्कोमीटर से मापा जाता है, जो तरल के नमूने में डूबी हुई कताई जांच का उपयोग करता है। परीक्षण की प्रकृति के आधार पर, जांच एक सिलेंडर, एक गोला, एक डिस्क या कोई अन्य आकार हो सकता है। चिपचिपापन एक चुनी हुई गति से जांच को घुमाने के लिए आवश्यक बल द्वारा निर्धारित किया जाता है। चूंकि चिपचिपाहट तापमान के साथ बदलती है, चिपचिपाहट के किसी भी सार्थक विवरण में तापमान भी शामिल होना चाहिए।

ए न्यूटोनियन द्रव, पानी की तरह, कतरनी तनाव की मात्रा के बावजूद निरंतर चिपचिपाहट होती है। गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थों में चिपचिपापन होता है जो कतरनी तनाव के परिमाण के साथ बदलता रहता है।

पेंट, केचप और मेयोनेज़ गैर-न्यूटोनियन तरल पदार्थ हैं जो तनाव-पतला होने से गुजरते हैं, जिसका अर्थ है कि हलचल के साथ उनकी चिपचिपाहट कम हो जाती है। इसके विपरीत, कॉर्नस्टार्च और पानी का मिश्रण, जिसे कभी-कभी भी कहा जाता है oobleck और कुछ कीचड़ व्यंजनों के लिए उपयोग किया जाता है, तनाव-मोटापन प्रदर्शित करता है - आप धीरे-धीरे अपने हाथ को ओबलेक में धकेल सकते हैं, लेकिन अगर जल्दी से मारा जाए तो यह कठोर हो जाता है।

गतिशील चिपचिपाहट के विपरीत, कीनेमेटीक्स चिपचिपापन केवल गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में प्रवाह के प्रतिरोध को मापता है और मुख्य रूप से न्यूटनियन तरल पदार्थों के लिए उपयोग किया जाता है। कीनेमेटीक्स चिपचिपापन υ गतिशील चिपचिपाहट का अनुपात है η और द्रव्यमान घनत्व ρ तरल की:

υ = η/ρ

गतिज श्यानता में cm. की CGS इकाइयाँ होती हैं²/ एस, बुलाया स्टोक्स (सेंट), जिसका नाम आयरिश गणितज्ञ सर जॉर्ज गेब्रियल स्टोक्स के नाम पर रखा गया, जिन्होंने द्रव यांत्रिकी में बहुत काम किया। अधिकांश तरल पदार्थों के लिए मूल्यों की सीमा के कारण, गतिज चिपचिपाहट अधिक आसानी से सेंटीस्टोक (सीएसटी) में व्यक्त की जाती है, जहां 1 सीएसटी = 0.01 सेंट।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, किनेमेटिक चिपचिपाहट को अक्सर सैबोल्ट चिपचिपाहट के रूप में वर्णित किया जाता है, जिसे सैबोल्ट यूनिवर्सल सेकेंड (एसयूएस) या सैबोल्ट सेकेंड यूनिवर्सल (एसएसयू) के रूप में व्यक्त किया जाता है। Saybolt चिपचिपापन, जिसे SSU चिपचिपापन भी कहा जाता है, को Saybolt viscometer से मापा जाता है, जो तरल को वांछित तापमान पर गर्म करता है और इसे एक कैलिब्रेटेड छिद्र के माध्यम से डालता है।

मानक परीक्षण तापमान 77, 100, 122 और 210 डिग्री फ़ारेनहाइट (25.0, 37.8, 50.0 और 98.9 डिग्री सेल्सियस) हैं। छिद्र के माध्यम से तरल के ६० मिलीलीटर प्रवाह के लिए सेकंड में समय एसएसयू है ।

अपने दस्तावेज़ ASTM D2161-19 में, अमेरिकन सोसाइटी फॉर टेस्टिंग एंड मैटेरियल्स ने परिभाषित किया है कि गतिज चिपचिपाहट के बीच कैसे परिवर्तित किया जाए υ सेंटीस्टोक और SSU. में तो कुछ लम्हों में। विधि अनुभवजन्य रूप से ली गई है, और फलस्वरूप यह कुछ जटिल है। सरलीकृत रूप में, एसएसयू को सीएसटी में परिवर्तित करने से एसएसयू चिपचिपाहट की विभिन्न श्रेणियों के लिए निम्नलिखित समीकरणों का उपयोग होता है:

υ = ०.२२६_t_ - १९५/तो (32 < तो < 100)

υ = 0.220_t_ - 135/तो (टी> १००)

कीनेमेटिक चिपचिपाहट को SSU में बदलने के लिए व्युत्क्रम संबंध की आवश्यकता होती है, जिसे द्विघात समीकरण के समाधान का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है:

तो = [-बी + एसक्यूआरटी (बी² - ४एसी)] / [२ए]

कहां: बी = -υ सेंटीस्टोक में (सीएसटी)

ए = 0.226 और सी = -195 (1 ≥ .) υ ≥ 20.63)

ए = 0.220 और सी = -135 (20.63> .) υ > 52)

यदि गतिज श्यानता υ = 30 सेंटीस्टोक:

1. पद a, b और c निर्धारित करें: a = 0.226, b = -30 और c = -195।
2. बी की गणना करें² = 900.00.
3. 4ac = 4 × 0.226 × -195 = -176.28 की गणना करें।
4. 2a = 2 × 0.226 = 0.452 की गणना करें।
5. SQRT की गणना करें (बी² -4ac) = 1076.28 = 32.81।
6. एसएसयू चिपचिपाहट टी = [-बी + एसक्यूआरटी (बी .) की गणना करें² -4ac)] / [2a] = 138.9 सेकंड।