Centistok'ları SSU'ya Dönüştürme

Viskozite, bir sıvının akmaya karşı direncinin bir ölçüsüdür ve harekete karşı iç dirençten kaynaklanır. Su gibi düşük viskoziteli bir sıvı, bal gibi yüksek viskoziteli bir sıvıya kıyasla daha kolay akar. Genel olarak, bir sıvının viskozitesi sıcaklık arttıkça azalır. Örneğin bal, soğuksa çok viskozdur ve dökmeye çalışırsanız kavanozdan sızar. Yine de balı ısıtın ve dökülmesi kolay hale gelir.

Bir demet halinde istiflenmiş sıvı benzeri kağıt tabakalarını hayal ederseniz, her bir yaprağın uzunluğu boyunca uygulanan birim alan başına kuvvet (buna x-yön), bir katmanı diğerini geçmek için kesme gerilimi (F/bir). Uygulanan kuvvete dik mesafe ile sıvı hızının değişimi (buna y-yön) hız gradyanı (Δ_v_/Δ_y_) veya kesme hızı.

Dinamik viskozite, Ayrıca şöyle bilinir mutlak viskozite ya da sadece viskozite (veya η), kesme geriliminin kesme hızına oranıdır ve SI sisteminde pascal-saniye (Pa-s) birimleri vardır:

η = (F/bir) / (Δ_v_/Δ_y_)

CGS terimleriyle, viskozitenin 1 g-cm olduğu denge (P) birimleri vardır.

Dinamik viskozite genellikle bir sıvı numunesine daldırılmış bir döndürme probu kullanan bir döner viskozimetre ile ölçülür. Testin doğasına bağlı olarak, sonda bir silindir, bir küre, bir disk veya başka bir şekil olabilir. Viskozite, probu seçilen bir hızda döndürmek için gereken kuvvet tarafından belirlenir. Viskozite sıcaklığa göre değiştiğinden, viskozitenin herhangi bir anlamlı tanımı sıcaklığı da içermelidir.

bir Newton sıvısısu gibi, kayma gerilimi miktarına rağmen sabit bir viskoziteye sahiptir. Newton tipi olmayan akışkanlar, kayma gerilmesinin büyüklüğüne göre değişen viskozitelere sahiptir.

Boya, ketçap ve mayonez, stres incelmesine maruz kalan Newtonyen olmayan sıvılardır, yani karıştırma ile viskoziteleri azalır. Buna karşılık, mısır nişastası ve su karışımı, bazen oobleck ve bazı balçık tarifleri için kullanılır, stres kalınlaşması sergiler - elinizi yavaşça oobleck'e itebilirsiniz, ancak hızlı bir şekilde vurulursa sertleşir.

Dinamik viskoziteden farklı olarak, kinematik viskozite sadece yerçekimi etkisi altında akışa karşı direnci ölçer ve esas olarak Newton akışkanları için kullanılır. Kinematik viskozite υ dinamik viskozite oranıdır η ve kütle yoğunluğu ρ sıvının:

υ = η/ρ

Kinematik viskozitenin CGS birimi cm'dir²/s, denir stoklamak (St), akışkanlar mekaniğinde çok çalışmış olan İrlandalı matematikçi Sir George Gabriel Stokes'un adını almıştır. Çoğu akışkan için değer aralığı nedeniyle, kinematik viskozite, 1 cSt = 0.01 St olmak üzere santistok (cSt) cinsinden daha uygun bir şekilde ifade edilir.

Amerika Birleşik Devletleri'nde kinematik viskozite, genellikle Saybolt Evrensel Saniye (SUS) veya Saybolt Evrensel Saniye (SSU) olarak ifade edilen Saybolt viskozitesi olarak tanımlanır. SSU viskozitesi olarak da adlandırılan Saybolt viskozitesi, sıvıyı istenen bir sıcaklığa ısıtan ve kalibre edilmiş bir delikten döken bir Saybolt viskozimetresi ile ölçülür.

Standart test sıcaklıkları 77, 100, 122 ve 210 derece Fahrenheit'tir (25.0, 37.8, 50.0 ve 98.9 santigrat derece). 60 mL sıvının ağızdan akması için saniye cinsinden süre SSU'dur.

Amerikan Test ve Malzeme Derneği, ASTM D2161-19 belgesinde kinematik viskozite arasında nasıl dönüşüm yapılacağını tanımlamıştır. υ sentistok ve SSU'da t saniyeler içinde. Yöntem ampirik olarak türetilmiştir ve sonuç olarak biraz karmaşıktır. Basitleştirilmiş biçimde, SSU'yu cSt'ye dönüştürmek, farklı SSU viskozitesi aralıkları için aşağıdaki denklemleri kullanır:

υ = 0.226_t_ − 195/t (32 < t < 100)

υ = 0.220_t_ - 135/t (t > 100)

Kinematik viskoziteyi SSU'ya dönüştürmek, ikinci dereceden denklemin çözümü kullanılarak elde edilebilecek ters ilişkiyi gerektirir:

t = [-b + SQRT(b)² - 4ac) ] / [2a]

Nerede: b = -υ sentistok cinsinden (cSt)

a = 0.226 ve c = -195 (1 ≥ υ ≥ 20.63)

a = 0.220 ve c = -135 (20.63 > υ > 52)

Kinematik viskozite ise υ = 30 santistok:

1. a, b ve c terimlerini belirleyin: a = 0.226, b = -30 ve c = -195.
2. b'yi hesapla² = 900.00.
3. 4ac = 4 × 0.226 × -195 = -176.28 hesaplayın.
4. 2a = 2 × 0.226 = 0.452 hesaplayın.
5. SQRT'yi hesapla(b² -4ac) = √1076.28 = 32.81.
6. SSU viskozitesini hesaplayın t = [-b + SQRT(b)² -4ac)] / [2a] = 138,9 saniye.