Kā konvertēt Centistokes uz SSU

Viskozitāte ir šķidruma pretestības rādītājs plūsmai, un to izraisa iekšējā pretestība kustībai. Šķidrums ar zemu viskozitāti, piemēram, ūdens, plūst viegli, salīdzinot ar šķidrumu ar augstu viskozitāti, piemēram, medus. Parasti šķidruma viskozitāte samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Piemēram, medus ir ļoti viskozs, ja tas ir auksts, un tas mēģinātu ielej no burkas. Sildiet medu, un tas kļūst viegli ielejams.

Ja jūs iedomājieties šķidrā veidā līdzīgu papīra lapu slāņus, kas sakrauti ķekarā, spēks uz laukuma vienību tiek pielietots katras loksnes garumā (sauciet to par x-direction), lai vienu slāni pārvietotu gar citu, ir bīdes stress (F/A). Šķidruma ātruma izmaiņas ar attālumu, kas ir perpendikulārs pielietotajam spēkam (to saucam par y-direction) ir ātruma gradients (Δ_v_ / Δ_y_) vai bīdes ātrums.

Dinamiskā viskozitāte, zināms arī kā absolūtā viskozitāte vai vienkārši viskozitāte (vai η) ir bīdes sprieguma attiecība pret bīdes ātrumu, un SI sistēmā tās ir vienības ar paskal-sekundēm (Pa-s):

η = (F/A) / (Δ_v_ / Δ_y_)

CGS izteiksmē viskozitātei ir pozas vienības (P), kur 1 g-cm^-1-s^-1 = 1 P = 0,1 Pa-s. Stāvoklis lielākajai daļai šķidrumu ir neērti liels, tāpēc biežāk tiek izmantots simtkājis (cP).

Dinamisko viskozitāti bieži mēra ar rotācijas viskozimetru, kurā izmanto vērpšanas zondi, kas iegremdēta šķidruma paraugā. Atkarībā no testa veida zonde var būt cilindrs, sfēra, disks vai kāda cita forma. Viskozitāti nosaka spēks, kas nepieciešams, lai zondi pagrieztu izvēlētajā ātrumā. Tā kā viskozitāte mainās atkarībā no temperatūras, jebkuram jēgpilnam viskozitātes aprakstam jāietver arī temperatūra.

A Ņūtona šķidrums, tāpat kā ūdenim, ir nemainīga viskozitāte, neskatoties uz bīdes sprieguma daudzumu. Ne Ņūtona šķidrumiem ir viskozitāte, kas mainās atkarībā no bīdes sprieguma lieluma.

Krāsa, kečups un majonēze ir šķidrumi, kas nav Ņūtona štati un kas stresa dēļ tiek atšķaidīti, kas nozīmē, ka to viskozitāte maisot samazinās. Turpretī kukurūzas cietes un ūdens maisījums, ko dažreiz sauc oobleck un tiek izmantots dažām gļotu receptēm, ir stresa sabiezējums - jūs varat lēnām iebīdīt roku oobleckā, bet tas ātri kļūst stingrs.

Atšķirībā no dinamiskās viskozitātes, kinemātiskā viskozitāte mēra pretestību plūsmai tikai gravitācijas ietekmē, un to galvenokārt izmanto Ņūtona šķidrumiem. Kinemātiskā viskozitāte υ ir dinamiskās viskozitātes attiecība η un masas blīvums ρ šķidruma:

υ = η/ρ

Kinemātiskajai viskozitātei ir CGS cm vienības²/ s, piezvanīja stoki (St), kas nosaukts īru matemātiķa sera Džordža Gabriela Stokesa vārdā, kurš daudz strādāja šķidruma mehānikā. Lielākās daļas šķidrumu vērtību diapazona dēļ kinemātisko viskozitāti ērtāk izsaka centistoke (cSt), kur 1 cSt = 0,01 St.

Amerikas Savienotajās Valstīs kinemātisko viskozitāti bieži raksturo kā Saybolt viskozitāti, kas izteikta kā Saybolt Universal Seconds (SUS) vai Saybolt Seconds Universal (SSU). Saybolt viskozitāti, sauktu arī par SSU viskozitāti, mēra ar Saybolt viskozimetru, kas šķidrumu uzkarsē līdz vēlamajai temperatūrai un izlej to caur kalibrētu atveri.

Standarta testa temperatūra ir 77, 100, 122 un 210 grādi pēc Fārenheita (25,0, 37,8, 50,0 un 98,9 grādi pēc Celsija). Laiks sekundēs, kad 60 ml šķidruma plūst caur atveri, ir SSU.

Amerikāņu testēšanas un materiālu biedrība dokumentā ASTM D2161-19 ir definējusi, kā pārveidot starp kinemātisko viskozitāti υ centistoke un SSU t sekundēs. Metode ir iegūta empīriski, un līdz ar to tā ir nedaudz sarežģīta. Vienkāršotā formā, pārveidojot SSU uz cSt, dažādiem SSU viskozitātes diapazoniem tiek izmantoti šādi vienādojumi:

υ = 0,226_t_ - 195 /t (32 < t < 100)

υ = 0,220_t_ - 135 /t (t> 100)

Lai pārveidotu kinemātisko viskozitāti SSU, ir nepieciešama apgrieztā attiecība, kuru var iegūt, izmantojot kvadrātvienādojuma risinājumu:

t = [-b + SQRT (b² - 4ac)] / [2a]

Kur: b = -υ centistoke (cSt)

a = 0,226 un c = -195 (1 ≥ υ ≥ 20.63)

a = 0,220 un c = -135 (20,63> υ > 52)

Ja kinemātiskā viskozitāte υ = 30 centistoki:

1. Nosakiet terminus a, b un c: a = 0,226, b = -30 un c = -195.
2. Aprēķiniet b² = 900.00.
3. Aprēķiniet 4ac = 4 × 0,226 × -195 = -176,28.
4. Aprēķiniet 2a = 2 × 0,226 = 0,452.
5. Aprēķiniet SQRT (b² -4ac) = √1076,28 = 32,81.
6. Aprēķiniet SSU viskozitāti t = [-b + SQRT (b² -4ac)] / [2a] = 138,9 sekundes.