Cum se convertește Centistokes în SSU

Vâscozitatea este o măsură a rezistenței fluidului la flux și este cauzată de rezistența internă la mișcare. Un lichid cu vâscozitate scăzută, cum ar fi apa, curge ușor în comparație cu unul cu vâscozitate mare, cum ar fi mierea. În general, vâscozitatea unui lichid scade odată cu creșterea temperaturii. Mierea, de exemplu, este foarte vâscoasă dacă este rece și ar expira din borcan dacă ați încerca să o turnați. Totuși, încălziți mierea și devine ușor de turnat.

Dacă vă imaginați straturi de coli de hârtie asemănătoare fluidelor stivuite într-un snop, forța pe unitate de suprafață, aplicată pe lungimea fiecărei coli (numiți asta X-direcție), pentru a muta un strat peste altul este stres de forfecare (F/A). Schimbarea vitezei fluidului cu distanța perpendiculară pe forța aplicată (numiți asta y-direcție) este gradientul de viteză (Δ_v_ / Δ_y_) sau viteza de forfecare.

Vascozitate dinamica, de asemenea cunoscut ca si vâscozitate absolută sau pur și simplu viscozitate (sau

η = (F/A) / (Δ_v_ / Δ_y_)

În termeni CGS, vâscozitatea are unități de echilibru (P), unde 1 g-cm^-1-s^-1 = 1 P = 0,1 Pa-s. Poziția este incomodabil de mare pentru majoritatea fluidelor, totuși, astfel încât centipoise (cP) este mai frecvent utilizat.

Vâscozitatea dinamică este adesea măsurată cu un viscozimetru rotațional, care utilizează o sondă de filare cufundată într-o probă de lichid. În funcție de natura testului, sonda poate fi un cilindru, o sferă, un disc sau o altă formă. Vâscozitatea este determinată de forța necesară rotirii sondei la viteza aleasă. Deoarece vâscozitatea variază în funcție de temperatură, orice descriere semnificativă a vâscozității trebuie să includă și temperatura.

A Fluid newtonian, ca și apa, are o vâscozitate constantă în ciuda cantității de solicitare de forfecare. Fluidele non-newtoniene au vâscozități care variază în funcție de magnitudinea stresului de forfecare.

Vopseaua, ketchupul și maioneza sunt fluide non-newtoniene care suferă o subțire a stresului, ceea ce înseamnă că vâscozitatea lor scade odată cu agitarea. În contrast, un amestec de amidon de porumb și apă, uneori numit oobleck și folosit pentru unele rețete de slime, prezintă îngroșarea stresului - puteți împinge încet mâna în oobleck, dar devine rigidă dacă este lovită rapid.

Spre deosebire de vâscozitatea dinamică, vâscozitatea cinematică măsoară rezistența la curgere numai sub influența gravitației și este utilizat în principal pentru fluidele newtoniene. Vâscozitatea cinematică υ este raportul vâscozității dinamice η iar densitatea masei ρ lichidului:

υ = η/ρ

Vâscozitatea cinematică are unități CGS de cm²/ s, numit stokes (St), numit după matematicianul irlandez Sir George Gabriel Stokes, care a lucrat mult în mecanica fluidelor. Datorită intervalului de valori pentru majoritatea fluidelor, vâscozitatea cinematică este mai convenabil exprimată în centistoke (cSt), unde 1 cSt = 0,01 St.

În Statele Unite, vâscozitatea cinematică este adesea descrisă ca vâscozitatea Saybolt, exprimată ca Saybolt Universal Seconds (SUS) sau Saybolt Seconds Universal (SSU). Vâscozitatea Saybolt, numită și vâscozitatea SSU, se măsoară cu un viscozimetru Saybolt, care încălzește lichidul la temperatura dorită și îl toarnă printr-un orificiu calibrat.

Temperaturile standard de testare sunt de 77, 100, 122 și 210 grade Fahrenheit (25,0, 37,8, 50,0 și 98,9 grade Celsius). Timpul în secunde pentru ca 60 ml de lichid să curgă prin orificiu este SSU.

În documentul său ASTM D2161-19, Societatea Americană pentru Testare și Materiale a definit cum să se convertească între vâscozitatea cinematică υ în centistoke și SSU t în secunde. Metoda este derivată empiric și, în consecință, este oarecum complexă. Într-o formă simplificată, convertirea SSU în cSt utilizează următoarele ecuații pentru diferite intervale de vâscozitate SSU:

υ = 0,226_t_ - 195 /t (32 < t < 100)

υ = 0.220_t_ - 135 /t (t> 100)

Conversia vâscozității cinematice în SSU necesită relația inversă, care poate fi obținută utilizând soluția la ecuația pătratică:

t = [-b + SQRT (b² - 4ac)] / [2a]

Unde: b = -υ în centistokes (cSt)

a = 0,226 și c = -195 (1 ≥ υ ≥ 20.63)

a = 0,220 și c = -135 (20,63> υ > 52)

Dacă vâscozitatea cinematică υ = 30 centistokes:

1. Determinați termenii a, b și c: a = 0,226, b = -30 și c = -195.
2. Calculați b² = 900.00.
3. Calculați 4ac = 4 × 0,226 × -195 = -176,28.
4. Calculați 2a = 2 × 0,226 = 0,452.
5. Calculați SQRT (b² -4ac) = √1076.28 = 32.81.
6. Calculați vâscozitatea SSU t = [-b + SQRT (b² -4ac)] / [2a] = 138,9 secunde.