સ્નિગ્ધતા કન્વર્ટર
પ્રવાહીના પ્રવાહને સમજવું: સ્નિગ્ધતાના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો
સ્નિગ્ધતા પ્રવાહીના પ્રવાહ સામેના પ્રતિકારને માપે છે—મધ પાણી કરતાં વધુ સ્નિગ્ધ છે. ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા (સંપૂર્ણ પ્રતિકાર) અને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા (ઘનતાના સંબંધમાં પ્રતિકાર) વચ્ચેના નિર્ણાયક તફાવતને સમજવું પ્રવાહી યંત્રશાસ્ત્ર, લ્યુબ્રિકેશન એન્જિનિયરિંગ અને ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓ માટે આવશ્યક છે. આ માર્ગદર્શિકા બંને પ્રકારો, ઘનતા દ્વારા તેમના સંબંધ, તમામ એકમો માટે રૂપાંતર સૂત્રો અને મોટર તેલની પસંદગીથી લઈને પેઇન્ટની સુસંગતતા સુધીના વ્યવહારુ કાર્યક્રમોને આવરી લે છે.
મૂળભૂત ખ્યાલો: સ્નિગ્ધતાના બે પ્રકાર
ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા (μ) - સંપૂર્ણ
શીયર સ્ટ્રેસ સામે આંતરિક પ્રતિકાર માપે છે
ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા (જેને સંપૂર્ણ સ્નિગ્ધતા પણ કહેવાય છે) એ માપે છે કે પ્રવાહીના એક સ્તરને બીજા સ્તર પર ખસેડવા માટે કેટલો બળ જરૂરી છે. તે પ્રવાહીની પોતાની આંતરિક ગુણધર્મ છે, જે ઘનતાથી સ્વતંત્ર છે. ઉચ્ચ મૂલ્યોનો અર્થ વધુ પ્રતિકાર છે.
સૂત્ર: τ = μ × (du/dy) જ્યાં τ = શીયર સ્ટ્રેસ, du/dy = વેગનો ઢાળ
એકમો: Pa·s (SI), poise (P), centipoise (cP). પાણી @ 20°C = 1.002 cP
ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા (ν) - સાપેક્ષ
ગતિશીલ સ્નિગ્ધતાને ઘનતા વડે ભાગવામાં આવે છે
ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા માપે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ પ્રવાહી કેટલી ઝડપથી વહે છે. તે આંતરિક પ્રતિકાર (ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા) અને પ્રતિ વોલ્યુમ દળ (ઘનતા) બંનેને ધ્યાનમાં લે છે. તેનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે ગુરુત્વાકર્ષણ-આધારિત પ્રવાહ મહત્વપૂર્ણ હોય, જેમ કે તેલ કાઢતી વખતે અથવા પ્રવાહી રેડતી વખતે.
સૂત્ર: ν = μ / ρ જ્યાં μ = ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા, ρ = ઘનતા
એકમો: m²/s (SI), stokes (St), centistokes (cSt). પાણી @ 20°C = 1.004 cSt
તમે પ્રવાહીની ઘનતા જાણ્યા વિના Pa·s (ગતિશીલ) ને m²/s (ગતિવિષયક) માં રૂપાંતરિત કરી શકતા નથી.
ઉદાહરણ: 100 cP પાણી (ρ=1000 kg/m³) = 100 cSt. પરંતુ 100 cP મોટર તેલ (ρ=900 kg/m³) = 111 cSt. સમાન ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા, અલગ ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા! આ કન્વર્ટર ભૂલો ટાળવા માટે ક્રોસ-ટાઇપ રૂપાંતરણોને અટકાવે છે.
ઝડપી રૂપાંતરણ ઉદાહરણો
ઘનતાનો સંબંધ: ν = μ / ρ
ગતિશીલ અને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા ઘનતા દ્વારા સંબંધિત છે. પ્રવાહી યંત્રશાસ્ત્રની ગણતરીઓ માટે આ સંબંધને સમજવું નિર્ણાયક છે:
પાણી @ 20°C
- μ (ગતિશીલ) = 1.002 cP = 0.001002 Pa·s
- ρ (ઘનતા) = 998.2 kg/m³
- ν (ગતિવિષયક) = μ/ρ = 1.004 cSt = 1.004 mm²/s
- ગુણોત્તર: ν/μ ≈ 1.0 (પાણી સંદર્ભ છે)
SAE 10W-30 મોટર તેલ @ 100°C
- μ (ગતિશીલ) = 62 cP = 0.062 Pa·s
- ρ (ઘનતા) = 850 kg/m³
- ν (ગતિવિષયક) = μ/ρ = 73 cSt = 73 mm²/s
- નોંધ: ગતિવિષયક ગતિશીલ કરતાં 18% વધારે છે (ઓછી ઘનતાને કારણે)
ગ્લિસરીન @ 20°C
- μ (ગતિશીલ) = 1,412 cP = 1.412 Pa·s
- ρ (ઘનતા) = 1,261 kg/m³
- ν (ગતિવિષયક) = μ/ρ = 1,120 cSt = 1,120 mm²/s
- નોંધ: ખૂબ જ સ્નિગ્ધ—પાણી કરતાં 1,400 ગણું જાડું
હવા @ 20°C
- μ (ગતિશીલ) = 0.0181 cP = 1.81×10⁻⁵ Pa·s
- ρ (ઘનતા) = 1.204 kg/m³
- ν (ગતિવિષયક) = μ/ρ = 15.1 cSt = 15.1 mm²/s
- નોંધ: ઓછી ગતિશીલ, ઉચ્ચ ગતિવિષયક (વાયુઓની ઘનતા ઓછી હોય છે)
ઔદ્યોગિક માપન ધોરણો
આધુનિક વિસ્કોમીટર પહેલાં, ઉદ્યોગમાં એફ્લક્સ કપ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ થતો હતો—એક નિશ્ચિત પ્રમાણમાં પ્રવાહીને કેલિબ્રેટેડ ઓરિફિસમાંથી વહેવા માટે લાગતો સમય માપવામાં આવતો હતો. આ પ્રયોગમૂલક ધોરણો આજે પણ ઉપયોગમાં લેવાય છે:
સેબોલ્ટ યુનિવર્સલ સેકન્ડ્સ (SUS)
ASTM D88 ધોરણ, ઉત્તર અમેરિકામાં પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનો માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે
ν(cSt) = 0.226 × SUS - 195/SUS (SUS > 32 માટે માન્ય)
- વિશિષ્ટ તાપમાને માપવામાં આવે છે: 100°F (37.8°C) અથવા 210°F (98.9°C)
- સામાન્ય શ્રેણી: 31-1000+ SUS
- ઉદાહરણ: SAE 30 તેલ ≈ 300 SUS @ 100°F
- ખૂબ જ સ્નિગ્ધ પ્રવાહી માટે સેબોલ્ટ ફ્યુરોલ (SFS) વેરિઅન્ટ: ×10 મોટો ઓરિફિસ
રેડવુડ સેકન્ડ્સ નં. 1 (RW1)
બ્રિટિશ IP 70 ધોરણ, યુકે અને ભૂતપૂર્વ કોમનવેલ્થમાં સામાન્ય
ν(cSt) = 0.26 × RW1 - 179/RW1 (RW1 > 34 માટે માન્ય)
- 70°F (21.1°C), 100°F, અથવા 140°F પર માપવામાં આવે છે
- વધુ જાડા પ્રવાહી માટે રેડવુડ નં. 2 વેરિઅન્ટ
- રૂપાંતરણ: RW1 ≈ SUS × 1.15 (આશરે)
- મોટાભાગે ISO ધોરણો દ્વારા બદલવામાં આવ્યું છે પરંતુ હજુ પણ જૂના સ્પેક્સમાં સંદર્ભિત છે
એંગલર ડિગ્રી (°E)
DIN 51560 જર્મન ધોરણ, યુરોપ અને પેટ્રોલિયમ ઉદ્યોગમાં વપરાય છે
ν(cSt) = 7.6 × °E - 6.0/°E (°E > 1.2 માટે માન્ય)
- 20°C, 50°C, અથવા 100°C પર માપવામાં આવે છે
- °E = 1.0 પાણી માટે @ 20°C (વ્યાખ્યા મુજબ)
- સામાન્ય શ્રેણી: 1.0-20°E
- ઉદાહરણ: ડીઝલ બળતણ ≈ 3-5°E @ 20°C
વાસ્તવિક દુનિયાના સ્નિગ્ધતા બેન્ચમાર્ક
| પ્રવાહી | ગતિશીલ (μ, cP) | ગતિવિષયક (ν, cSt) | નોંધો |
|---|---|---|---|
| હવા @ 20°C | 0.018 | 15.1 | ઓછી ઘનતા → ઉચ્ચ ગતિવિષયક |
| પાણી @ 20°C | 1.0 | 1.0 | સંદર્ભ પ્રવાહી (ઘનતા ≈ 1) |
| ઓલિવ તેલ @ 20°C | 84 | 92 | રસોઈ તેલની શ્રેણી |
| SAE 10W-30 @ 100°C | 62 | 73 | ગરમ એન્જિન તેલ |
| SAE 30 @ 40°C | 200 | 220 | ઠંડુ એન્જિન તેલ |
| મધ @ 20°C | 10,000 | 8,000 | ખૂબ જ સ્નિગ્ધ પ્રવાહી |
| ગ્લિસરીન @ 20°C | 1,412 | 1,120 | ઉચ્ચ ઘનતા + સ્નિગ્ધતા |
| કેચઅપ @ 20°C | 50,000 | 45,000 | નોન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહી |
| મોલાસીસ @ 20°C | 5,000 | 3,800 | જાડી ચાસણી |
| પિચ/ટાર @ 20°C | 100,000,000,000 | 80,000,000,000 | પિચ ડ્રોપ પ્રયોગ |
સ્નિગ્ધતા વિશેના રસપ્રદ તથ્યો
પિચ ડ્રોપ પ્રયોગ
વિશ્વનો સૌથી લાંબો ચાલતો પ્રયોગશાળા પ્રયોગ (1927 થી) ક્વીન્સલેન્ડ યુનિવર્સિટીમાં પિચ (ટાર) ને ફનલમાંથી વહેતું બતાવે છે. તે ઘન જેવું દેખાય છે પરંતુ વાસ્તવમાં ખૂબ ઊંચી સ્નિગ્ધતાવાળું પ્રવાહી છે—પાણી કરતાં 100 અબજ ગણું વધુ સ્નિગ્ધ! 94 વર્ષમાં માત્ર 9 ટીપાં પડ્યાં છે.
લાવાની સ્નિગ્ધતા જ્વાળામુખી નક્કી કરે છે
બેસાલ્ટિક લાવા (ઓછી સ્નિગ્ધતા, 10-100 Pa·s) વહેતી નદીઓ સાથે હળવા હવાઇયન-શૈલીના વિસ્ફોટો બનાવે છે. રાયોલિટિક લાવા (ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા, 100,000+ Pa·s) વિસ્ફોટક માઉન્ટ સેન્ટ હેલેન્સ-શૈલીના વિસ્ફોટો બનાવે છે કારણ કે વાયુઓ છટકી શકતા નથી. સ્નિગ્ધતા શાબ્દિક રીતે જ્વાળામુખી પર્વતોને આકાર આપે છે.
લોહીની સ્નિગ્ધતા જીવન બચાવે છે
લાલ રક્તકણોને કારણે લોહી પાણી કરતાં 3-4 ગણું વધુ સ્નિગ્ધ છે (3-4 cP @ 37°C). ઊંચી રક્ત સ્નિગ્ધતા સ્ટ્રોક/હૃદયરોગના હુમલાનું જોખમ વધારે છે. ઓછી માત્રામાં એસ્પિરિન પ્લેટલેટ એકત્રીકરણને અટકાવીને સ્નિગ્ધતા ઘટાડે છે. રક્ત સ્નિગ્ધતા પરીક્ષણ રક્તવાહિની રોગની આગાહી કરી શકે છે.
કાચ સુપરકૂલ્ડ પ્રવાહી નથી
લોકપ્રિય દંતકથાથી વિપરીત, જૂની બારીઓ પ્રવાહને કારણે તળિયે જાડી નથી. ઓરડાના તાપમાને કાચની સ્નિગ્ધતા 10²⁰ Pa·s છે (પાણી કરતાં 1 ટ્રિલિયન ટ્રિલિયન ગણી). 1mm વહેવા માટે બ્રહ્માંડની ઉંમર કરતાં વધુ સમય લાગશે. તે એક સાચો ઘન છે, ધીમો પ્રવાહી નથી.
મોટર તેલના ગ્રેડ સ્નિગ્ધતા છે
SAE 10W-30 નો અર્થ છે: 10W = શિયાળાની સ્નિગ્ધતા @ 0°F (નીચા-તાપમાનનો પ્રવાહ), 30 = સ્નિગ્ધતા @ 212°F (ઓપરેટિંગ તાપમાન સુરક્ષા). 'W' શિયાળા માટે છે, વજન માટે નહીં. મલ્ટિ-ગ્રેડ તેલ પોલિમરનો ઉપયોગ કરે છે જે ઠંડા હોય ત્યારે કોઇલ થાય છે (ઓછી સ્નિગ્ધતા) અને ગરમ હોય ત્યારે વિસ્તરે છે (સ્નિગ્ધતા જાળવી રાખે છે).
જંતુઓ સ્નિગ્ધતા દ્વારા પાણી પર ચાલે છે
વોટર સ્ટ્રાઇડર્સ સપાટીના તાણનો ઉપયોગ કરે છે, પરંતુ પાણીની સ્નિગ્ધતાનો પણ લાભ લે છે. તેમના પગની હલનચલન વોર્ટિસ બનાવે છે જે સ્નિગ્ધ પ્રતિકાર સામે દબાણ કરે છે, તેમને આગળ ધકેલે છે. શૂન્ય-સ્નિગ્ધતા પ્રવાહીમાં (સૈદ્ધાંતિક), તેઓ ખસી શકતા ન હતા—તેઓ ટ્રેક્શન વિના સરકી જતા.
સ્નિગ્ધતા માપનની ઉત્ક્રાંતિ
1687
આઇઝેક ન્યૂટન પ્રિન્સિપિયા મેથેમેટિકામાં સ્નિગ્ધતાનું વર્ણન કરે છે. પ્રવાહીમાં 'આંતરિક ઘર્ષણ' નો ખ્યાલ રજૂ કરે છે.
1845
જીન પોઇઝુઇલ રુધિરકેશિકાઓમાં લોહીના પ્રવાહનો અભ્યાસ કરે છે. પોઇઝુઇલનો કાયદો તારવે છે જે પ્રવાહ દરને સ્નિગ્ધતા સાથે જોડે છે.
1851
જ્યોર્જ સ્ટોક્સ સ્નિગ્ધ પ્રવાહ માટેના સમીકરણો તારવે છે. ગતિશીલ અને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા વચ્ચેના સંબંધને સાબિત કરે છે.
1886
ઓસ્બોર્ન રેનોલ્ડ્સ રેનોલ્ડ્સ નંબર રજૂ કરે છે. સ્નિગ્ધતાને પ્રવાહ શાસન (લેમિનર વિ ટર્બ્યુલન્ટ) સાથે જોડે છે.
1893
સેબોલ્ટ વિસ્કોમીટર યુએસએમાં પ્રમાણિત થાય છે. એફ્લક્સ કપ પદ્ધતિ પેટ્રોલિયમ ઉદ્યોગનું ધોરણ બને છે.
1920s
પોઇઝ અને સ્ટોક્સને CGS એકમો તરીકે નામ આપવામાં આવે છે. 1 P = 0.1 Pa·s, 1 St = 1 cm²/s ધોરણ બને છે.
1927
ક્વીન્સલેન્ડ યુનિવર્સિટીમાં પિચ ડ્રોપ પ્રયોગ શરૂ થાય છે. હજુ પણ ચાલી રહ્યો છે—સૌથી લાંબો પ્રયોગશાળા પ્રયોગ.
1960s
SI Pa·s અને m²/s ને પ્રમાણભૂત એકમો તરીકે અપનાવે છે. સેન્ટિપોઇઝ (cP) અને સેન્ટિસ્ટોક્સ (cSt) સામાન્ય રહે છે.
1975
ASTM D445 ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા માપનને પ્રમાણિત કરે છે. કેપિલરી વિસ્કોમીટર ઉદ્યોગનું ધોરણ બને છે.
1990s
રોટેશનલ વિસ્કોમીટર નોન-ન્યુટોનિયન પ્રવાહીના માપનને સક્ષમ કરે છે. પેઇન્ટ, પોલિમર, ખોરાક માટે મહત્વપૂર્ણ.
2000s
ડિજિટલ વિસ્કોમીટર માપનને સ્વચાલિત કરે છે. તાપમાન-નિયંત્રિત બાથ ±0.01 cSt ની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.
વાસ્તવિક દુનિયામાં કાર્યક્રમો
લ્યુબ્રિકેશન એન્જિનિયરિંગ
મોટર તેલ, હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી અને બેરિંગ લ્યુબ્રિકેશનની પસંદગી:
- SAE ગ્રેડ: 10W-30 એટલે 10W @ 0°F, 30 @ 212°F (ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા રેન્જ)
- ISO VG ગ્રેડ: VG 32, VG 46, VG 68 (ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા @ 40°C cSt માં)
- બેરિંગ પસંદગી: ખૂબ પાતળું = ઘસારો, ખૂબ જાડું = ઘર્ષણ/ગરમી
- સ્નિગ્ધતા સૂચકાંક (VI): તાપમાન પ્રત્યેની સંવેદનશીલતા માપે છે (વધુ = સારું)
- મલ્ટિ-ગ્રેડ તેલ: એડિટિવ્સ તાપમાન દરમ્યાન સ્નિગ્ધતા જાળવી રાખે છે
- હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ્સ: શ્રેષ્ઠ કામગીરી માટે સામાન્ય રીતે 32-68 cSt @ 40°C
પેટ્રોલિયમ ઉદ્યોગ
બળતણ, ક્રૂડ ઓઇલ અને રિફાઇનિંગ સ્નિગ્ધતા સ્પષ્ટીકરણો:
- ભારે બળતણ તેલ: cSt @ 50°C માં માપવામાં આવે છે (પંપ કરવા માટે ગરમ કરવું આવશ્યક છે)
- ડીઝલ: 2-4.5 cSt @ 40°C (EN 590 સ્પષ્ટીકરણ)
- ક્રૂડ ઓઇલનું વર્ગીકરણ: હલકું (<10 cSt), મધ્યમ, ભારે (>50 cSt)
- પાઇપલાઇન પ્રવાહ: સ્નિગ્ધતા પમ્પિંગ પાવર જરૂરિયાતો નક્કી કરે છે
- બંકર બળતણ ગ્રેડ: IFO 180, IFO 380 (cSt @ 50°C)
- રિફાઇનિંગ પ્રક્રિયા: વિસ્કોસિટી બ્રેકિંગ ભારે અપૂર્ણાંકો ઘટાડે છે
ખોરાક અને પીણા
ગુણવત્તા નિયંત્રણ અને પ્રક્રિયા ઓપ્ટિમાઇઝેશન:
- મધનું ગ્રેડિંગ: 2,000-10,000 cP @ 20°C (ભેજ પર આધાર રાખીને)
- ચાસણીની સુસંગતતા: મેપલ સીરપ 150-200 cP, કોર્ન સીરપ 2,000+ cP
- ડેરી: ક્રીમની સ્નિગ્ધતા ટેક્સચર અને મોંની અનુભૂતિને અસર કરે છે
- ચોકલેટ: 10,000-20,000 cP @ 40°C (ટેમ્પરિંગ પ્રક્રિયા)
- પીણાનું કાર્બોનેશન: સ્નિગ્ધતા બબલની રચનાને અસર કરે છે
- રસોઈ તેલ: 50-100 cP @ 20°C (સ્મોક પોઇન્ટ સ્નિગ્ધતા સાથે સંબંધિત છે)
ઉત્પાદન અને કોટિંગ્સ
પેઇન્ટ, એડહેસિવ્સ, પોલિમર્સ અને પ્રક્રિયા નિયંત્રણ:
- પેઇન્ટની સ્નિગ્ધતા: એપ્લિકેશન સુસંગતતા માટે 70-100 KU (ક્રેબ્સ એકમો)
- સ્પ્રે કોટિંગ: સામાન્ય રીતે 20-50 cP (ખૂબ જાડું ભરાઈ જાય છે, ખૂબ પાતળું વહે છે)
- એડહેસિવ્સ: એપ્લિકેશન પદ્ધતિના આધારે 500-50,000 cP
- પોલિમર મેલ્ટ્સ: 100-100,000 Pa·s (એક્સટ્રુઝન/મોલ્ડિંગ)
- પ્રિન્ટિંગ શાહી: ફ્લેક્સોગ્રાફિક માટે 50-150 cP, ઓફસેટ માટે 1-5 P
- ગુણવત્તા નિયંત્રણ: સ્નિગ્ધતા બેચની સુસંગતતા અને શેલ્ફ લાઇફ સૂચવે છે
સ્નિગ્ધતા પર તાપમાનની અસરો
તાપમાન સાથે સ્નિગ્ધતા નાટકીય રીતે બદલાય છે. મોટાભાગના પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા તાપમાન વધતાં ઘટે છે (અણુઓ ઝડપથી આગળ વધે છે, સરળતાથી વહે છે):
| પ્રવાહી | 20°C (cP) | 50°C (cP) | 100°C (cP) | % ફેરફાર |
|---|---|---|---|---|
| પાણી | 1.0 | 0.55 | 0.28 | -72% |
| SAE 10W-30 તેલ | 200 | 80 | 15 | -92% |
| ગ્લિસરીન | 1412 | 152 | 22 | -98% |
| મધ | 10,000 | 1,000 | 100 | -99% |
| SAE 90 ગિયર તેલ | 750 | 150 | 30 | -96% |
સંપૂર્ણ એકમ રૂપાંતરણ સંદર્ભ
ચોક્કસ સૂત્રો સાથેના તમામ સ્નિગ્ધતા એકમ રૂપાંતરણો. યાદ રાખો: પ્રવાહીની ઘનતા વિના ગતિશીલ અને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતાનું રૂપાંતર કરી શકાતું નથી.
ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા રૂપાંતરણો
Base Unit: પાસ્કલ સેકન્ડ (Pa·s)
આ એકમો શીયર સ્ટ્રેસ સામે સંપૂર્ણ પ્રતિકાર માપે છે. બધા રેખીય રીતે રૂપાંતરિત થાય છે.
| માંથી | માં | સૂત્ર | ઉદાહરણ |
|---|---|---|---|
| Pa·s | Poise (P) | P = Pa·s × 10 | 1 Pa·s = 10 P |
| Pa·s | Centipoise (cP) | cP = Pa·s × 1000 | 1 Pa·s = 1000 cP |
| Poise | Pa·s | Pa·s = P / 10 | 10 P = 1 Pa·s |
| Poise | Centipoise | cP = P × 100 | 1 P = 100 cP |
| Centipoise | Pa·s | Pa·s = cP / 1000 | 1000 cP = 1 Pa·s |
| Centipoise | mPa·s | mPa·s = cP × 1 | 1 cP = 1 mPa·s (સમાન) |
| Reyn | Pa·s | Pa·s = reyn × 6894.757 | 1 reyn = 6894.757 Pa·s |
| lb/(ft·s) | Pa·s | Pa·s = lb/(ft·s) × 1.488164 | 1 lb/(ft·s) = 1.488 Pa·s |
ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા રૂપાંતરણો
Base Unit: ચોરસ મીટર પ્રતિ સેકન્ડ (m²/s)
આ એકમો ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળના પ્રવાહ દરને માપે છે (ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા ÷ ઘનતા). બધા રેખીય રીતે રૂપાંતરિત થાય છે.
| માંથી | માં | સૂત્ર | ઉદાહરણ |
|---|---|---|---|
| m²/s | Stokes (St) | St = m²/s × 10,000 | 1 m²/s = 10,000 St |
| m²/s | Centistokes (cSt) | cSt = m²/s × 1,000,000 | 1 m²/s = 1,000,000 cSt |
| Stokes | m²/s | m²/s = St / 10,000 | 10,000 St = 1 m²/s |
| Stokes | Centistokes | cSt = St × 100 | 1 St = 100 cSt |
| Centistokes | m²/s | m²/s = cSt / 1,000,000 | 1,000,000 cSt = 1 m²/s |
| Centistokes | mm²/s | mm²/s = cSt × 1 | 1 cSt = 1 mm²/s (સમાન) |
| ft²/s | m²/s | m²/s = ft²/s × 0.09290304 | 1 ft²/s = 0.0929 m²/s |
ઔદ્યોગિક ધોરણ રૂપાંતરણો (ગતિવિષયકમાં)
પ્રયોગમૂલક સૂત્રો એફ્લક્સ સમય (સેકંડ) ને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા (cSt) માં રૂપાંતરિત કરે છે. આ આશરે અને તાપમાન-આધારિત છે.
| ગણતરી | સૂત્ર | ઉદાહરણ |
|---|---|---|
| સેબોલ્ટ યુનિવર્સલથી cSt | cSt = 0.226 × SUS - 195/SUS (SUS > 32 માટે) | 100 SUS = 20.65 cSt |
| cSt થી સેબોલ્ટ યુનિવર્સલ | SUS = (cSt + √(cSt² + 4×195×0.226)) / (2×0.226) | 20.65 cSt = 100 SUS |
| રેડવુડ નં. 1 થી cSt | cSt = 0.26 × RW1 - 179/RW1 (RW1 > 34 માટે) | 100 RW1 = 24.21 cSt |
| cSt થી રેડવુડ નં. 1 | RW1 = (cSt + √(cSt² + 4×179×0.26)) / (2×0.26) | 24.21 cSt = 100 RW1 |
| એંગલર ડિગ્રીથી cSt | cSt = 7.6 × °E - 6.0/°E (°E > 1.2 માટે) | 5 °E = 36.8 cSt |
| cSt થી એંગલર ડિગ્રી | °E = (cSt + √(cSt² + 4×6.0×7.6)) / (2×7.6) | 36.8 cSt = 5 °E |
ગતિશીલ ↔ ગતિવિષયક રૂપાંતરણ (ઘનતા જરૂરી)
આ રૂપાંતરણો માટે માપન તાપમાને પ્રવાહીની ઘનતા જાણવી જરૂરી છે.
| ગણતરી | સૂત્ર | ઉદાહરણ |
|---|---|---|
| ગતિશીલથી ગતિવિષયક | ν (m²/s) = μ (Pa·s) / ρ (kg/m³) | μ=0.001 Pa·s, ρ=1000 kg/m³ → ν=0.000001 m²/s |
| ગતિવિષયકથી ગતિશીલ | μ (Pa·s) = ν (m²/s) × ρ (kg/m³) | ν=0.000001 m²/s, ρ=1000 kg/m³ → μ=0.001 Pa·s |
| cP થી cSt (સામાન્ય) | cSt = cP / (ρ g/cm³ માં) | 100 cP, ρ=0.9 g/cm³ → 111 cSt |
| પાણી માટે અંદાજ | 20°C ની નજીકના પાણી માટે: cSt ≈ cP (ρ≈1) | પાણી: 1 cP ≈ 1 cSt (0.2% ની અંદર) |
વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો
ગતિશીલ અને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા વચ્ચે શું તફાવત છે?
ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા (Pa·s, poise) પ્રવાહીના શીયર સામેના આંતરિક પ્રતિકારને માપે છે—તેની સંપૂર્ણ 'જાડાઈ'. ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા (m²/s, stokes) એ ગતિશીલ સ્નિગ્ધતાને ઘનતા વડે ભાગવામાં આવે છે—તે ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ કેટલી ઝડપથી વહે છે. તેમની વચ્ચે રૂપાંતર કરવા માટે તમારે ઘનતાની જરૂર છે: ν = μ/ρ. આ રીતે વિચારો: મધમાં ઉચ્ચ ગતિશીલ સ્નિગ્ધતા હોય છે (તે જાડું હોય છે), પરંતુ પારો પણ 'પાતળો' હોવા છતાં ઉચ્ચ ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા ધરાવે છે (કારણ કે તે ખૂબ જ ગાઢ છે).
શું હું સેન્ટિપોઇઝ (cP) ને સેન્ટિસ્ટોક્સ (cSt) માં રૂપાંતરિત કરી શકું?
માપન તાપમાને પ્રવાહીની ઘનતા જાણ્યા વિના નહીં. 20°C ની નજીકના પાણી માટે, 1 cP ≈ 1 cSt (કારણ કે પાણીની ઘનતા ≈ 1 g/cm³ છે). પરંતુ મોટર તેલ માટે (ઘનતા ≈ 0.9), 90 cP = 100 cSt. અમારું કન્વર્ટર ભૂલોને રોકવા માટે ક્રોસ-ટાઇપ રૂપાંતરણોને બ્લોક કરે છે. આ સૂત્રનો ઉપયોગ કરો: cSt = cP / (ઘનતા g/cm³ માં).
શા માટે મારા તેલ પર '10W-30' લખેલું છે?
SAE સ્નિગ્ધતા ગ્રેડ ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા રેન્જ સ્પષ્ટ કરે છે. '10W' નો અર્થ છે કે તે નીચા-તાપમાન પ્રવાહની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે (W = શિયાળો, 0°F પર પરીક્ષણ કરેલ). '30' નો અર્થ છે કે તે ઉચ્ચ-તાપમાન સ્નિગ્ધતાની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરે છે (212°F પર પરીક્ષણ કરેલ). મલ્ટિ-ગ્રેડ તેલ (જેમ કે 10W-30) તાપમાન દરમ્યાન સ્નિગ્ધતા જાળવવા માટે એડિટિવ્સનો ઉપયોગ કરે છે, સિંગલ-ગ્રેડ તેલ (SAE 30) થી વિપરીત જે ગરમ થાય ત્યારે નાટકીય રીતે પાતળા થાય છે.
સેબોલ્ટ સેકન્ડ્સ સેન્ટિસ્ટોક્સ સાથે કેવી રીતે સંબંધિત છે?
સેબોલ્ટ યુનિવર્સલ સેકન્ડ્સ (SUS) એ માપે છે કે 60mL પ્રવાહીને કેલિબ્રેટેડ ઓરિફિસમાંથી વહેવા માટે કેટલો સમય લાગે છે. પ્રયોગમૂલક સૂત્ર છે: cSt = 0.226×SUS - 195/SUS (SUS > 32 માટે). ઉદાહરણ તરીકે, 100 SUS ≈ 21 cSt. SUS હજુ પણ પેટ્રોલિયમ સ્પેક્સમાં વપરાય છે છતાં તે એક જૂની પદ્ધતિ છે. આધુનિક લેબ્સ ગતિવિષયક વિસ્કોમીટરનો ઉપયોગ કરે છે જે ASTM D445 મુજબ સીધા cSt માપે છે.
શા માટે તાપમાન સાથે સ્નિગ્ધતા ઘટે છે?
ઉચ્ચ તાપમાન અણુઓને વધુ ગતિ ઊર્જા આપે છે, જેનાથી તેઓ એકબીજાની ઉપરથી વધુ સરળતાથી સરકી શકે છે. પ્રવાહી માટે, સ્નિગ્ધતા સામાન્ય રીતે પ્રતિ °C 2-10% ઘટે છે. 20°C પર મોટર તેલ 200 cP હોઈ શકે છે પરંતુ 100°C પર માત્ર 15 cP (13 ગણો ઘટાડો!). સ્નિગ્ધતા સૂચકાંક (VI) આ તાપમાન સંવેદનશીલતાને માપે છે: ઉચ્ચ VI તેલ (100+) સ્નિગ્ધતા વધુ સારી રીતે જાળવી રાખે છે, નીચા VI (<50) ગરમ થાય ત્યારે નાટકીય રીતે પાતળા થાય છે.
મારે મારી હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ માટે કઈ સ્નિગ્ધતા વાપરવી જોઈએ?
મોટાભાગની હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ્સ 25-50 cSt @ 40°C પર શ્રેષ્ઠ રીતે કામ કરે છે. ખૂબ ઓછી (<10 cSt) આંતરિક લિકેજ અને ઘસારાનું કારણ બને છે. ખૂબ ઊંચી (>100 cSt) ધીમી પ્રતિક્રિયા, ઉચ્ચ પાવર વપરાશ અને ગરમીનું નિર્માણ કરે છે. તમારા પંપ ઉત્પાદકની સ્પેક તપાસો—વેન પંપ 25-35 cSt પસંદ કરે છે, પિસ્ટન પંપ 35-70 cSt સહન કરે છે. ISO VG 46 (46 cSt @ 40°C) સૌથી સામાન્ય સામાન્ય-હેતુ હાઇડ્રોલિક તેલ છે.
શું મહત્તમ સ્નિગ્ધતા છે?
કોઈ સૈદ્ધાંતિક મહત્તમ નથી, પરંતુ 1 મિલિયન cP (1000 Pa·s) થી ઉપર વ્યવહારુ માપન મુશ્કેલ બને છે. બિટ્યુમેન/પિચ 100 અબજ Pa·s સુધી પહોંચી શકે છે. કેટલાક પોલિમર મેલ્ટ્સ 1 મિલિયન Pa·s થી વધી જાય છે. અત્યંત સ્નિગ્ધતા પર, પ્રવાહી અને ઘન વચ્ચેની સીમા અસ્પષ્ટ બને છે—આ સામગ્રીઓ સ્નિગ્ધ પ્રવાહ (પ્રવાહીની જેમ) અને સ્થિતિસ્થાપક પુનઃપ્રાપ્તિ (ઘનની જેમ) બંને પ્રદર્શિત કરે છે, જેને વિસ્કોઇલાસ્ટિસિટી કહેવાય છે.
શા માટે કેટલાક એકમો લોકોના નામ પર રાખવામાં આવ્યા છે?
પોઇઝ જીન લિયોનાર્ડ મેરી પોઇઝુઇલ (1840 ના દાયકા) નું સન્માન કરે છે, જેમણે રુધિરકેશિકાઓમાં લોહીના પ્રવાહનો અભ્યાસ કર્યો હતો. સ્ટોક્સ જ્યોર્જ ગેબ્રિયલ સ્ટોક્સ (1850 ના દાયકા) નું સન્માન કરે છે, જેમણે સ્નિગ્ધ પ્રવાહ માટેના સમીકરણો તારવ્યા હતા અને ગતિશીલ અને ગતિવિષયક સ્નિગ્ધતા વચ્ચેના સંબંધને સાબિત કર્યો હતો. એક રેન (પાઉન્ડ-ફોર્સ સેકન્ડ પ્રતિ ચોરસ ઇંચ) નું નામ ઓસ્બોર્ન રેનોલ્ડ્સ (1880 ના દાયકા) ના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે, જે પ્રવાહી ગતિશાસ્ત્રમાં રેનોલ્ડ્સ નંબર માટે પ્રખ્યાત છે.
સંપૂર્ણ ટૂલ ડિરેક્ટરી
UNITS પર ઉપલબ્ધ બધા 71 ટૂલ્સ