Tomhaiseann sé friotaíocht inmheánach in aghaidh struis fhiartha

Déanann slaodacht dhinimiciúil (ar a dtugtar slaodacht absalóideach freisin) cainníochtú ar an méid fórsa a theastaíonn chun sraith amháin de shreabhán a bhogadh thar sraith eile. Is í airí intreach an tsreabháin féin í, neamhspleách ar dhlús. Ciallaíonn luachanna níos airde níos mó friotaíochta.

Foirmle: τ = μ × (du/dy) áit a bhfuil τ = strus fiaire, du/dy = grádán luais

Aonaid: Pa·s (SI), poise (P), centipoise (cP). Uisce @ 20°C = 1.002 cP

Slaodacht dhinimiciúil roinnte ar dhlús

Tomhaiseann slaodacht chinéimiteach cé chomh tapa agus a shreabhann sreabhán faoi dhomhantarraingt. Cuireann sé san áireamh idir friotaíocht inmheánach (slaodacht dhinimiciúil) agus mais in aghaidh an toirte (dlús). Úsáidtear é nuair a bhíonn sreabhadh faoi thionchar na domhantarraingthe tábhachtach, mar shampla ola ag sileadh nó leacht á dhoirteadh.

Foirmle: ν = μ / ρ áit a bhfuil μ = slaodacht dhinimiciúil, ρ = dlús

Aonaid: m²/s (SI), stokes (St), centistokes (cSt). Uisce @ 20°C = 1.004 cSt

• μ (dinimiciúil) = 1.002 cP = 0.001002 Pa·s
• ρ (dlús) = 998.2 kg/m³
• ν (cinéimiteach) = μ/ρ = 1.004 cSt = 1.004 mm²/s
• Cóimheas: ν/μ ≈ 1.0 (is é an t-uisce an tagairt)

• μ (dinimiciúil) = 62 cP = 0.062 Pa·s
• ρ (dlús) = 850 kg/m³
• ν (cinéimiteach) = μ/ρ = 73 cSt = 73 mm²/s
• Nóta: Tá an chinéimiteach 18% níos airde ná an dinimiciúil (mar gheall ar dhlús níos ísle)

• μ (dinimiciúil) = 1,412 cP = 1.412 Pa·s
• ρ (dlús) = 1,261 kg/m³
• ν (cinéimiteach) = μ/ρ = 1,120 cSt = 1,120 mm²/s
• Nóta: An-slaodach—1,400 uair níos tibhe ná uisce

• μ (dinimiciúil) = 0.0181 cP = 1.81×10⁻⁵ Pa·s
• ρ (dlús) = 1.204 kg/m³
• ν (cinéimiteach) = μ/ρ = 15.1 cSt = 15.1 mm²/s
• Nóta: Dinimiciúil íseal, cinéimiteach ard (tá dlús íseal ag gáis)

Caighdeán ASTM D88, a úsáidtear go forleathan i Meiriceá Thuaidh le haghaidh táirgí peitriliam

ν(cSt) = 0.226 × SUS - 195/SUS (bailí do SUS > 32)

• Tomhaiste ag teochtaí sonracha: 100°F (37.8°C) nó 210°F (98.9°C)
• Raon coitianta: 31-1000+ SUS
• Sampla: Ola SAE 30 ≈ 300 SUS @ 100°F
• Leagan Saybolt Furol (SFS) do shreabháin an-slaodacha: oscailt ×10 níos mó

Caighdeán Briotanach IP 70, coitianta sa Ríocht Aontaithe agus san iar-Chomhlathas

ν(cSt) = 0.26 × RW1 - 179/RW1 (bailí do RW1 > 34)

• Tomhaiste ag 70°F (21.1°C), 100°F, nó 140°F
• Leagan Redwood Uimh. 2 do shreabháin níos tibhe
• Comhshó: RW1 ≈ SUS × 1.15 (thart ar)
• Curtha in ionad den chuid is mó ag caighdeáin ISO ach fós tagartha i sonraíochtaí níos sine

Caighdeán Gearmánach DIN 51560, a úsáidtear san Eoraip agus sa tionscal peitriliam

ν(cSt) = 7.6 × °E - 6.0/°E (bailí do °E > 1.2)

• Tomhaiste ag 20°C, 50°C, nó 100°C
• °E = 1.0 d'uisce @ 20°C (de réir sainmhínithe)
• Raon coitianta: 1.0-20°E
• Sampla: Breosla díosail ≈ 3-5°E @ 20°C

Léiríonn an turgnamh saotharlainne is faide ar domhan (ó 1927) in Ollscoil Queensland pic (tarra) ag sileadh trí thonnadóir. Breathnaíonn sé soladach ach i ndáiríre is leacht an-ard-slaodachta é—100 billiún uair níos slaodaí ná uisce! Níl ach 9 mbraon tar éis titim le 94 bliain anuas.

Cruthaíonn laibhe basaltach (slaodacht íseal, 10-100 Pa·s) brúchtaí boga i stíl Haváí le haibhneacha ag sreabhadh. Cruthaíonn laibhe riolaiticeach (slaodacht ard, 100,000+ Pa·s) brúchtaí pléascacha i stíl Shliabh St. Helens toisc nach féidir le gáis éalú. Go litriúil, múnlaíonn slaodacht sléibhte bolcánacha.

Tá fuil 3-4 huaire níos slaodaí ná uisce (3-4 cP @ 37°C) mar gheall ar chealla fola dearga. Méadaíonn slaodacht ard fola an baol stróc/taom croí. Laghdaíonn aspairín dáileog íseal slaodacht trí chosc a chur ar chomhiomlánú pláitíní. Is féidir le tástáil slaodachta fola galar cardashoithíoch a thuar.

I gcoinne an mhiotais choitianta, níl fuinneoga d'aois níos tibhe ag an mbun mar gheall ar shreabhadh. Is é 10²⁰ Pa·s slaodacht na gloine ag teocht an tseomra (trilliún trilliún uair níos mó ná uisce). Thógfadh sé níos faide ná aois na cruinne chun 1mm a shreabhadh. Is fíor-sholad é, ní leacht mall.

Ciallaíonn SAE 10W-30: 10W = slaodacht gheimhridh @ 0°F (sreabhadh ag teocht íseal), 30 = slaodacht @ 212°F (cosaint ag teocht oibriúcháin). Is é 'W' an geimhreadh, ní an meáchan. Úsáideann olaí ilghrád polaiméirí a chornaíonn nuair a bhíonn siad fuar (slaodacht íseal) agus a leathnaíonn nuair a bhíonn siad te (coinníonn siad slaodacht).

Baineann stríocóirí uisce leas as teannas dromchla, ach baineann siad leas freisin as slaodacht an uisce. Cruthaíonn gluaiseachtaí a gcos guairneáin a bhrúnn i gcoinne na frithsheasmhachta slaodaí, á dtiomáint ar aghaidh. I sreabhán le slaodacht nialasach (teoiriciúil), ní fhéadfaidís bogadh—shleamhnódh siad gan tarraingt.

Déanann Isaac Newton cur síos ar shlaodacht in Principia Mathematica. Tugann sé isteach coincheap an 'fhrithchuimilte inmheánaigh' i sreabháin.

Déanann Jean Poiseuille staidéar ar shreabhadh fola i ribeadáin. Díorthaíonn sé Dlí Poiseuille a cheanglaíonn ráta sreafa le slaodacht.

Díorthaíonn George Stokes cothromóidí le haghaidh sreafa shlaodaigh. Cruthaíonn sé an gaol idir slaodacht dhinimiciúil agus chinéimiteach.

Tugann Osborne Reynolds uimhir Reynolds isteach. Ceanglaíonn sé slaodacht le réimeas sreafa (lamach vs. suaite).

Déantar slaodmhéadar Saybolt a chaighdeánú i SAM. Éiríonn an modh cupáin eis-sreafa mar chaighdeán sa tionscal peitriliam.

Ainmnítear poise agus stokes mar aonaid CGS. Éiríonn 1 P = 0.1 Pa·s, 1 St = 1 cm²/s mar chaighdeán.

Tosaíonn turgnamh an bhraoin pic in Ollscoil Queensland. Tá sé fós ar siúl—an turgnamh saotharlainne is faide riamh.

Glacann SI le Pa·s agus m²/s mar aonaid chaighdeánacha. Fanann centipoise (cP) agus centistokes (cSt) coitianta.

Déanann ASTM D445 tomhas slaodachta cinéimiteach a chaighdeánú. Éiríonn slaodmhéadar ribeach mar chaighdeán tionscail.

Cumasaíonn slaodmhéadair rothlacha tomhas sreabhán neamh-Newtonach. Tábhachtach do phéinteanna, polaiméirí, bia.

Déanann slaodmhéadair dhigiteacha an tomhas a uathoibriú. Cinntíonn folcadáin teocht-rialaithe cruinneas go ±0.01 cSt.

Roghnú ola innill, sreabháin hiodrálaigh, agus bealaithe imthacaí:

• Gráid SAE: 10W-30 ciallaíonn 10W @ 0°F, 30 @ 212°F (raonta slaodachta cinéimiteacha)
• Gráid ISO VG: VG 32, VG 46, VG 68 (slaodacht chinéimiteach @ 40°C i cSt)
• Roghnú imthacaí: Ró-tanaí = caitheamh, ró-tiubh = frithchuimilt/teas
• Innéacs slaodachta (VI): Tomhaiseann sé íogaireacht teochta (níos airde = níos fearr)
• Olaí ilghrád: Coinníonn breiseáin slaodacht thar theochtaí
• Córais hiodrálacha: De ghnáth 32-68 cSt @ 40°C le haghaidh feidhmíochta optamach

Sonraíochtaí slaodachta breosla, amhola, agus scagtha:

• Ola bhreosla throma: Tomhaiste i cSt @ 50°C (ní mór í a théamh chun í a phumpáil)
• Díosal: 2-4.5 cSt @ 40°C (sonraíocht EN 590)
• Aicmiú amhola: Éadrom (<10 cSt), meánach, trom (>50 cSt)
• Sreabhadh píblíne: Cinneann slaodacht riachtanais chumhachta caidéalaithe
• Gráid breosla buncair: IFO 180, IFO 380 (cSt @ 50°C)
• Próiseas scagtha: Laghdaíonn visbreaking codáin throma

Rialú cáilíochta agus optamú próisis:

• Grádú meala: 2,000-10,000 cP @ 20°C (ag brath ar thaise)
• Comhsheasmhacht síoróipe: Síoróip mhailpe 150-200 cP, síoróip arbhar 2,000+ cP
• Déiríocht: Bíonn tionchar ag slaodacht uachtair ar uigeacht agus ar bhlaiseadh
• Seacláid: 10,000-20,000 cP @ 40°C (próiseas meonaithe)
• Carbónú dí: Bíonn tionchar ag slaodacht ar fhoirmiú boilgeog
• Ola chócaireachta: 50-100 cP @ 20°C (comhghaolaíonn an pointe deataigh le slaodacht)

Péint, greamacháin, polaiméirí, agus rialú próisis:

• Slaodacht péinte: 70-100 KU (aonaid Krebs) le haghaidh comhsheasmhachta feidhmithe
• Cumhdach spraeála: De ghnáth 20-50 cP (ró-tiubh clogann, ró-tanaí ritheann)
• Greamacháin: 500-50,000 cP ag brath ar an modh feidhmithe
• Leáiteáin pholaiméire: 100-100,000 Pa·s (easbhrú/múnlú)
• Dúigh phriontála: 50-150 cP le haghaidh flexagrafaíochta, 1-5 P le haghaidh fhritháireamh
• Rialú cáilíochta: Léiríonn slaodacht comhsheasmhacht baisce agus seilfré

Tomhaiseann slaodacht dhinimiciúil (Pa·s, poise) friotaíocht inmheánach an tsreabháin in aghaidh fiaire—a 'thiús' absalóideach. Is í slaodacht chinéimiteach (m²/s, stokes) an tslaodacht dhinimiciúil roinnte ar dhlús—cé chomh tapa agus a shreabhann sé faoi dhomhantarraingt. Teastaíonn dlús uait chun tiontú eatarthu: ν = μ/ρ. Smaoinigh air mar seo: tá slaodacht dhinimiciúil ard ag mil (tá sé tiubh), ach tá slaodacht chinéimiteach ard ag mearcair freisin cé go bhfuil sé 'tanaí' (toisc go bhfuil sé an-dlúth).

Ní féidir gan dlús an tsreabháin a bheith ar eolas agat ag an teocht tomhais. D'uisce in aice le 20°C, tá 1 cP ≈ 1 cSt (toisc go bhfuil dlús an uisce ≈ 1 g/cm³). Ach d'ola innill (dlús ≈ 0.9), is ionann 90 cP agus 100 cSt. Cuireann ár dtiontaire bac ar chomhshónna tras-chineáil chun earráidí a chosc. Úsáid an fhoirmle seo: cSt = cP / (dlús i g/cm³).

Sonraíonn gráid slaodachta SAE raonta slaodachta cinéimiteacha. Ciallaíonn '10W' go gcomhlíonann sé riachtanais sreafa ag teocht íseal (W = winter, tástáilte ag 0°F). Ciallaíonn '30' go gcomhlíonann sé riachtanais slaodachta ag teocht ard (tástáilte ag 212°F). Úsáideann olaí ilghrád (cosúil le 10W-30) breiseáin chun slaodacht a choinneáil thar theochtaí, murab ionann agus olaí aonghráid (SAE 30) a thanaíonn go mór nuair a bhíonn siad te.

Tomhaiseann Soicindí Uilíocha Saybolt (SUS) an méid ama a thógann sé ar 60mL de shreabhán sileadh trí oscailt chalabraithe. Is í an fhoirmle eimpíreach ná: cSt = 0.226×SUS - 195/SUS (do SUS > 32). Mar shampla, tá 100 SUS ≈ 21 cSt. Úsáidtear SUS fós i sonraíochtaí peitriliam cé gur modh níos sine é. Úsáideann saotharlanna nua-aimseartha slaodmhéadair chinéimiteacha a thomhaiseann cSt go díreach in aghaidh an ASTM D445.

Tugann teocht níos airde níos mó fuinnimh chinéitigh do mhóilíní, rud a ligeann dóibh sleamhnú thar a chéile níos éasca. I gcás leachtanna, titeann slaodacht de ghnáth 2-10% in aghaidh an °C. D'fhéadfadh ola innill ag 20°C a bheith 200 cP ach gan ach 15 cP ag 100°C (laghdú 13 huaire!). Tomhaiseann an tInnéacs Slaodachta (VI) an íogaireacht teochta seo: coinníonn olaí VI ard (100+) slaodacht níos fearr, tanóidh olaí VI íseal (<50) go mór nuair a théitear iad.

Feidhmíonn an chuid is mó de na córais hiodrálacha is fearr ag 25-50 cSt @ 40°C. Má tá sé ró-íseal (<10 cSt) is cúis le sceitheadh inmheánach agus caitheamh. Má tá sé ró-ard (>100 cSt) is cúis le freagairt mhall, tomhaltas ard cumhachta, agus méadú teasa. Seiceáil sonraíocht mhonaróir do chaidéil—is fearr le caidéil eite 25-35 cSt, agus is féidir le caidéil loine 35-70 cSt a fhulaingt. Is í an ola hiodrálach ilchuspóireach is coitianta ná ISO VG 46 (46 cSt @ 40°C).

Níl uasmhéid teoiriciúil ann, ach éiríonn tomhais phraiticiúla deacair os cionn 1 mhilliún cP (1000 Pa·s). Is féidir le biotúman/pic 100 billiún Pa·s a bhaint amach. Sáraíonn roinnt leáiteáin pholaiméire 1 mhilliún Pa·s. Ag slaodachtaí foircneacha, éiríonn an teorainn idir leacht agus solad doiléir—léiríonn na hábhair seo idir shreabhadh slaodach (cosúil le leachtanna) agus aisghabháil leaisteach (cosúil le solaid), ar a dtugtar slaod-leaisteachas.

Tugann poise onóir do Jean Léonard Marie Poiseuille (1840í), a rinne staidéar ar shreabhadh fola i ribeadáin. Tugann stokes onóir do George Gabriel Stokes (1850í), a dhíorthaigh na cothromóidí le haghaidh sreafa shlaodaigh agus a chruthaigh an gaol idir slaodacht dhinimiciúil agus chinéimiteach. Ainmnítear reyn (punt-fhórsa soicind in aghaidh an orlaigh chearnaigh) i ndiaidh Osbourne Reynolds (1880í), a bhfuil cáil air mar gheall ar uimhir Reynolds i ndinimic sreabhán.