CentistokesをSSUに変換する方法

粘度は、流体の流れに対する抵抗の尺度であり、運動に対する内部抵抗によって引き起こされます。 水のように粘度の低い液体は、蜂蜜のように粘度の高い液体に比べて流れやすくなります。 一般に、液体の粘度は温度が上がると低下します。 たとえば、蜂蜜は冷たいと非常に粘り気があり、注ぐと瓶からにじみ出ます。 でも、はちみつを熱すると、注ぎやすくなります。

流体のような紙の層が束に積み重ねられていると想像すると、単位面積あたりの力が各シートの長さに沿って加えられます（これを バツ-方向）、あるレイヤーを別のレイヤーを超えて移動することは、 せん断応力 (F/A). 加えられた力に垂直な距離による流体速度の変化（これを y-方向）は速度勾配（Δ_v_/Δ_y_）または せん断速度.

動粘度、 としても知られている 絶対粘度 または単に 粘度 （または η）は、せん断応力とせん断速度の比率であり、パスカル秒（Pa-s）のSIシステムの単位があります。

η = (F/A）/（Δ_v_/Δ_y_）

CGSの用語では、粘度の単位はポアズ（P）で、1 g-cm^-1-s^-1 = 1 P = 0.1Pa-s。 ただし、ポアズはほとんどの流体にとって不便なほど大きいため、センチポアズ（cP）がより一般的に使用されます。

動粘度は、液体のサンプルに浸した回転プローブを使用する回転粘度計で測定されることがよくあります。 テストの性質に応じて、プローブは円柱、球、ディスク、またはその他の形状になります。 粘度は、選択した速度でプローブを回転させるのに必要な力によって決まります。 粘度は温度によって変化するため、粘度の意味のある説明には温度も含める必要があります。

A ニュートン流体は、水のように、せん断応力の量に関係なく一定の粘度を持っています。 非ニュートン流体の粘度は、せん断応力の大きさによって異なります。

ペイント、ケチャップ、マヨネーズは非ニュートン流体であり、応力が薄くなります。つまり、攪拌すると粘度が低下します。 対照的に、コーンスターチと水の混合物は、時々呼ばれます oobleck いくつかのスライムレシピに使用され、ストレスが増します。手をゆっくりとoobleckに押し込むことができますが、すばやく叩くと硬くなります。

動粘度とは異なり、 動粘度 重力の影響下でのみ流れに対する抵抗を測定し、主にニュートン流体に使用されます。 動粘度 υ 動粘度の比率です η と質量密度 ρ 液体の：

υ = η/ρ

動粘度のCGS単位はcm²/ s、と呼ばれる ストークス （St）、流体力学で多くの仕事をしたアイルランドの数学者、ジョージ・ガブリエル・ストークス卿にちなんで名付けられました。 ほとんどの流体の値の範囲のため、動粘度はセンチストークス（cSt）でより便利に表されます。ここで、1 cSt = 0.01Stです。

米国では、動粘度はSaybolt粘度として説明されることが多く、Saybolt Universal Seconds（SUS）またはSaybolt Seconds Universal（SSU）として表されます。 SSU粘度とも呼ばれるSaybolt粘度は、Saybolt粘度計で測定されます。この粘度計は、液体を目的の温度に加熱し、校正されたオリフィスから注ぎます。

標準のテスト温度は華氏77、100、122、210度（摂氏25.0、37.8、50.0、98.9度）です。 60 mLの液体がオリフィスを通って流れるまでの秒単位の時間は、SSUです。

その文書ASTMD2161-19で、米国材料試験協会は動粘度を変換する方法を定義しています。 υ センチストークスとSSUで t すぐに。 この方法は経験的に導き出されたものであるため、やや複雑です。 簡略化した形式では、SSUをcStに変換するには、さまざまな範囲のSSU粘度に対して次の式を使用します。

υ = 0.226_t_ − 195 /t (32 < t < 100)

υ = 0.220_t_ − 135 /t （t> 100）

動粘度をSSUに変換するには、逆の関係が必要です。これは、2次方程式の解を使用して取得できます。

t = [-b + SQRT（b² -4ac）] / [2a]

ここで：b =-υ センチストークス（cSt）

a = 0.226およびc = -195（1≥ υ ≥ 20.63)

a = 0.220およびc = -135（20.63> υ > 52)

動粘度の場合 υ = 30センチストークス：

1. 項a、b、およびcを決定します：a = 0.226、b = -30およびc = -195。
2. bを計算する² = 900.00.
3. 4ac = 4×0.226×-195 = -176.28を計算します。
4. 2a = 2×0.226 = 0.452を計算します。
5. SQRT（bを計算する² -4ac）=√1076.28= 32.81。
6. SSU粘度を計算するt = [-b + SQRT（b² -4ac）] / [2a] = 138.9秒。