Kako pretvoriti centistoke v SSU

Viskoznost je merilo odpornosti tekočine na pretok in je posledica notranje odpornosti proti gibanju. Tekočina z nizko viskoznostjo, kot je voda, teče enostavno v primerjavi z visoko viskoznostjo, kot je med. Viskoznost tekočine se na splošno zmanjša s povečanjem temperature. Med, na primer, je zelo viskozen, če je hladen in bi stekel iz kozarca, če bi ga poskušali natočiti. Vendar med segrejte in prelivanje postane enostavno.

Če si predstavljate plasti tekočih listov papirja, zložene v snop, silo na enoto površine, ki deluje po dolžini vsakega lista (to imenujte x-direction), če želite premakniti eno plast mimo druge, je strižna napetost (F/A). Sprememba hitrosti tekočine z razdaljo, pravokotno na uporabljeno silo (to imenujemo y-smer) je gradient hitrosti (Δ_v_ / Δ_y_) oz strižna hitrost.

Dinamična viskoznost, poznan tudi kot absolutna viskoznost ali preprosto viskoznost (ali η), je razmerje strižne napetosti proti strižni hitrosti in ima enote v sistemu SI paskalnih sekund (Pa-s):

η = (F/A) / (Δ_v_ / Δ_y_)

V smislu CGS ima viskoznost enote pripravljenosti (P), kjer je 1 g-cm^-1-s^-1 = 1 P = 0,1 Pa-s. Stabilnost je za večino tekočin neprimerno velika, zato je centipoise (cP) pogosteje uporabljena.

Dinamično viskoznost pogosto merimo z rotacijskim viskozimetrom, ki uporablja predilno sondo, potopljeno v vzorec tekočine. Glede na naravo testa je lahko sonda valj, krogla, disk ali katera koli druga oblika. Viskoznost določa sila, potrebna za vrtenje sonde z izbrano hitrostjo. Ker se viskoznost spreminja glede na temperaturo, mora vsak pomemben opis viskoznosti vključevati tudi temperaturo.

A Newtonova tekočinaima voda, tako kot voda, stalno viskoznost kljub višini strižne napetosti. Nenjutnovske tekočine imajo viskoznosti, ki se spreminjajo glede na velikost strižne napetosti.

Barva, kečap in majoneza niso njutnovske tekočine, ki se stresno redčijo, kar pomeni, da se njihove viskoznosti z mešanjem zmanjšujejo. Nasprotno pa mešanica koruznega škroba in vode, včasih imenovana oobleck in se uporablja za nekatere recepte sluzi, kaže zgoščevanje stresa - roko lahko počasi potisnete v oobleck, vendar postane hitra, če hitro udarite.

Za razliko od dinamične viskoznosti kinematična viskoznost meri odpornost proti toku le pod vplivom gravitacije in se uporablja predvsem za Newtonove tekočine. Kinematična viskoznost υ je razmerje med dinamično viskoznostjo η in gostoto mase ρ tekočine:

υ = η/ρ

Kinematična viskoznost ima enote CGS cm²/ s, klic stokes (St), poimenovan po irskem matematiku Sir Georgeu Gabrielu Stokesu, ki je veliko delal na področju mehanike tekočin. Zaradi območja vrednosti za večino tekočin je kinematična viskoznost bolj priročno izražena v centistokih (cSt), kjer je 1 cSt = 0,01 St.

V ZDA je kinematična viskoznost pogosto opisana kot viskoznost Saybolt, izražena kot univerzalna sekunda Saybolt (SUS) ali univerzalna sekunda Saybolt (SSU). Viskoznost Saybolta, imenovana tudi SSU viskoznost, se meri s Saybolt viskozimetrom, ki tekočino segreje na želeno temperaturo in jo prelije skozi kalibrirano odprtino.

Standardne temperature preskusov so 77, 100, 122 in 210 stopinj Celzija (25,0, 37,8, 50,0 in 98,9 stopinje Celzija). Čas, v katerem 60 ml tekočine teče skozi odprtino, je SSU.

Ameriško združenje za testiranje in materiale je v svojem dokumentu ASTM D2161-19 opredelilo način pretvorbe med kinematično viskoznostjo υ v centistoke in SSU t v nekaj sekundah. Metoda je izpeljana empirično in je zato nekoliko zapletena. V poenostavljeni obliki pretvorba SSU v cSt uporablja naslednje enačbe za različna območja viskoznosti SSU:

υ = 0,226_t_ - 195 /t (32 < t < 100)

υ = 0,220_t_ - 135 /t (t> 100)

Pretvorba kinematične viskoznosti v SSU zahteva obratno razmerje, ki ga lahko dobimo z uporabo rešitve v kvadratni enačbi:

t = [-b + SQRT (b² - 4ac)] / [2a]

Kje: b = -υ v centistoke (cSt)

a = 0,226 in c = -195 (1 ≥ υ ≥ 20.63)

a = 0,220 in c = -135 (20,63> υ > 52)

Če je kinematična viskoznost υ = 30 centistokov:

1. Določite izraze a, b in c: a = 0,226, b = -30 in c = -195.
2. Izračunaj b² = 900.00.
3. Izračunajte 4ac = 4 × 0,226 × -195 = -176,28.
4. Izračunajte 2a = 2 × 0,226 = 0,452.
5. Izračunaj SQRT (b² -4ac) = 1076,28 = = 32,81.
6. Izračunajte viskoznost SSU t = [-b + SQRT (b² -4ac)] / [2a] = 138,9 sekunde.