స్నిగ్ధత కన్వర్టర్
ద్రవ ప్రవాహాన్ని అర్థం చేసుకోవడం: స్నిగ్ధత యొక్క ప్రాథమికాలు
స్నిగ్ధత ఒక ద్రవం ప్రవహించడానికి దాని నిరోధకతను కొలుస్తుంది—తేనె నీటి కంటే ఎక్కువ స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది. గతిక స్నిగ్ధత (సంపూర్ణ నిరోధకత) మరియు గతిజ స్నిగ్ధత (సాంద్రతకు సాపేక్ష నిరోధకత) మధ్య కీలకమైన వ్యత్యాసాన్ని అర్థం చేసుకోవడం ద్రవ యాంత్రిక శాస్త్రం, కందెన ఇంజనీరింగ్ మరియు పారిశ్రామిక ప్రక్రియలకు అవసరం. ఈ మార్గదర్శిని రెండు రకాలను, సాంద్రత ద్వారా వాటి సంబంధాన్ని, అన్ని యూనిట్ల కోసం మార్పిడి సూత్రాలను మరియు మోటారు నూనె ఎంపిక నుండి పెయింట్ స్థిరత్వం వరకు ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను కవర్ చేస్తుంది.
ప్రాథమిక భావనలు: రెండు రకాల స్నిగ్ధత
గతిక స్నిగ్ధత (μ) - సంపూర్ణ
కోత ఒత్తిడికి అంతర్గత నిరోధకతను కొలుస్తుంది
గతిక స్నిగ్ధత (సంపూర్ణ స్నిగ్ధత అని కూడా పిలుస్తారు) ఒక ద్రవ పొరను మరొక దానిపైకి కదిలించడానికి ఎంత శక్తి అవసరమో లెక్కిస్తుంది. ఇది సాంద్రతతో సంబంధం లేకుండా ద్రవం యొక్క స్వాభావిక లక్షణం. అధిక విలువలు ఎక్కువ నిరోధకతను సూచిస్తాయి.
సూత్రం: τ = μ × (du/dy) ఇక్కడ τ = కోత ఒత్తిడి, du/dy = వేగ ప్రవణత
యూనిట్లు: Pa·s (SI), poise (P), centipoise (cP). నీరు @ 20°C = 1.002 cP
గతిజ స్నిగ్ధత (ν) - సాపేక్ష
గతిక స్నిగ్ధతను సాంద్రతతో భాగించబడింది
గతిజ స్నిగ్ధత ఒక ద్రవం గురుత్వాకర్షణ కింద ఎంత వేగంగా ప్రవహిస్తుందో కొలుస్తుంది. ఇది అంతర్గత నిరోధకత (గతిక స్నిగ్ధత) మరియు ప్రతి వాల్యూమ్కు ద్రవ్యరాశి (సాంద్రత) రెండింటినీ పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది. గురుత్వాకర్షణ-ఆధారిత ప్రవాహం ముఖ్యమైనప్పుడు, నూనెను తీయడం లేదా ద్రవాన్ని పోయడం వంటి సందర్భాలలో ఉపయోగిస్తారు.
సూత్రం: ν = μ / ρ ఇక్కడ μ = గతిక స్నిగ్ధత, ρ = సాంద్రత
యూనిట్లు: m²/s (SI), stokes (St), centistokes (cSt). నీరు @ 20°C = 1.004 cSt
ద్రవం యొక్క సాంద్రత తెలియకుండా మీరు Pa·s (గతిక) ను m²/s (గతిజ) గా మార్చలేరు.
ఉదాహరణ: 100 cP నీరు (ρ=1000 kg/m³) = 100 cSt. కానీ 100 cP మోటారు నూనె (ρ=900 kg/m³) = 111 cSt. ఒకే గతిక స్నిగ్ధత, వేర్వేరు గతిజ స్నిగ్ధత! ఈ కన్వర్టర్ తప్పులను నివారించడానికి క్రాస్-రకం మార్పిడులను నివారిస్తుంది.
త్వరిత మార్పిడి ఉదాహరణలు
సాంద్రత సంబంధం: ν = μ / ρ
గతిక మరియు గతిజ స్నిగ్ధతలు సాంద్రత ద్వారా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి. ద్రవ యాంత్రిక శాస్త్ర గణనలకు ఈ సంబంధాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం:
నీరు @ 20°C
- μ (గతిక) = 1.002 cP = 0.001002 Pa·s
- ρ (సాంద్రత) = 998.2 kg/m³
- ν (గతిజ) = μ/ρ = 1.004 cSt = 1.004 mm²/s
- నిష్పత్తి: ν/μ ≈ 1.0 (నీరు సూచన)
SAE 10W-30 మోటారు నూనె @ 100°C
- μ (గతిక) = 62 cP = 0.062 Pa·s
- ρ (సాంద్రత) = 850 kg/m³
- ν (గతిజ) = μ/ρ = 73 cSt = 73 mm²/s
- గమనిక: గతిజ గతిక కంటే 18% ఎక్కువ (తక్కువ సాంద్రత కారణంగా)
గ్లిసరిన్ @ 20°C
- μ (గతిక) = 1,412 cP = 1.412 Pa·s
- ρ (సాంద్రత) = 1,261 kg/m³
- ν (గతిజ) = μ/ρ = 1,120 cSt = 1,120 mm²/s
- గమనిక: చాలా స్నిగ్ధమైనది—నీటి కంటే 1,400 రెట్లు చిక్కగా ఉంటుంది
గాలి @ 20°C
- μ (గతిక) = 0.0181 cP = 1.81×10⁻⁵ Pa·s
- ρ (సాంద్రత) = 1.204 kg/m³
- ν (గతిజ) = μ/ρ = 15.1 cSt = 15.1 mm²/s
- గమనిక: తక్కువ గతిక, అధిక గతిజ (వాయువులకు తక్కువ సాంద్రత ఉంటుంది)
పారిశ్రామిక కొలత ప్రమాణాలు
ఆధునిక విస్కోమీటర్లకు ముందు, పరిశ్రమ ఎఫ్లక్స్ కప్ పద్ధతులను ఉపయోగించింది—ఒక స్థిరమైన ద్రవ పరిమాణం ఒక క్రమాంకనం చేసిన రంధ్రం ద్వారా ప్రవహించడానికి పట్టే సమయాన్ని కొలవడం. ఈ అనుభవపూర్వక ప్రమాణాలు నేటికీ ఉపయోగించబడుతున్నాయి:
Saybolt యూనివర్సల్ సెకన్లు (SUS)
ASTM D88 ప్రమాణం, ఉత్తర అమెరికాలో పెట్రోలియం ఉత్పత్తుల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది
ν(cSt) = 0.226 × SUS - 195/SUS (SUS > 32 కోసం చెల్లుబాటు అవుతుంది)
- నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రతలలో కొలుస్తారు: 100°F (37.8°C) లేదా 210°F (98.9°C)
- సాధారణ పరిధి: 31-1000+ SUS
- ఉదాహరణ: SAE 30 నూనె ≈ 300 SUS @ 100°F
- అధిక స్నిగ్ధత కలిగిన ద్రవాల కోసం సేబోల్ట్ ఫ్యూరోల్ (SFS) వేరియంట్: ×10 పెద్ద రంధ్రం
Redwood సెకన్లు నం. 1 (RW1)
బ్రిటిష్ IP 70 ప్రమాణం, UK మరియు మాజీ కామన్వెల్త్లో సాధారణం
ν(cSt) = 0.26 × RW1 - 179/RW1 (RW1 > 34 కోసం చెల్లుబాటు అవుతుంది)
- 70°F (21.1°C), 100°F, లేదా 140°F వద్ద కొలుస్తారు
- చిక్కటి ద్రవాల కోసం రెడ్వుడ్ నం. 2 వేరియంట్
- మార్పిడి: RW1 ≈ SUS × 1.15 (సుమారుగా)
- ఎక్కువగా ISO ప్రమాణాలచే భర్తీ చేయబడింది, కానీ పాత స్పెసిఫికేషన్లలో ఇప్పటికీ ప్రస్తావించబడింది
Engler డిగ్రీ (°E)
DIN 51560 జర్మన్ ప్రమాణం, ఐరోపా మరియు పెట్రోలియం పరిశ్రమలో ఉపయోగించబడుతుంది
ν(cSt) = 7.6 × °E - 6.0/°E (°E > 1.2 కోసం చెల్లుబాటు అవుతుంది)
- 20°C, 50°C, లేదా 100°C వద్ద కొలుస్తారు
- °E = 1.0 నీటి కోసం @ 20°C (నిర్వచనం ప్రకారం)
- సాధారణ పరిధి: 1.0-20°E
- ఉదాహరణ: డీజిల్ ఇంధనం ≈ 3-5°E @ 20°C
వాస్తవ-ప్రపంచ స్నిగ్ధత బెంచ్మార్క్లు
| ద్రవం | గతిక (μ, cP) | గతిజ (ν, cSt) | గమనికలు |
|---|---|---|---|
| గాలి @ 20°C | 0.018 | 15.1 | తక్కువ సాంద్రత → అధిక గతిజ |
| నీరు @ 20°C | 1.0 | 1.0 | సూచన ద్రవం (సాంద్రత ≈ 1) |
| ఆలివ్ నూనె @ 20°C | 84 | 92 | వంట నూనె పరిధి |
| SAE 10W-30 @ 100°C | 62 | 73 | వేడి ఇంజిన్ నూనె |
| SAE 30 @ 40°C | 200 | 220 | చల్లని ఇంజిన్ నూనె |
| తేనె @ 20°C | 10,000 | 8,000 | చాలా స్నిగ్ధమైన ద్రవం |
| గ్లిసరిన్ @ 20°C | 1,412 | 1,120 | అధిక సాంద్రత + స్నిగ్ధత |
| కెచప్ @ 20°C | 50,000 | 45,000 | న్యూటోనియన్ కాని ద్రవం |
| మొలాసిస్ @ 20°C | 5,000 | 3,800 | చిక్కటి సిరప్ |
| పిచ్/టార్ @ 20°C | 100,000,000,000 | 80,000,000,000 | పిచ్ డ్రాప్ ప్రయోగం |
స్నిగ్ధత గురించి ఆసక్తికరమైన వాస్తవాలు
పిచ్ డ్రాప్ ప్రయోగం
ప్రపంచంలోనే అత్యంత సుదీర్ఘంగా నడుస్తున్న ప్రయోగశాల ప్రయోగం (1927 నుండి) క్వీన్స్లాండ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పిచ్ (టార్) ఒక గరాటు ద్వారా ప్రవహించడాన్ని చూపిస్తుంది. ఇది ఘనంగా కనిపిస్తుంది, కానీ వాస్తవానికి ఇది చాలా అధిక స్నిగ్ధత కలిగిన ద్రవం—నీటి కంటే 100 బిలియన్ రెట్లు ఎక్కువ స్నిగ్ధత! 94 సంవత్సరాలలో కేవలం 9 చుక్కలు మాత్రమే పడ్డాయి.
లావా స్నిగ్ధత అగ్నిపర్వతాలను నిర్ధారిస్తుంది
బసాల్టిక్ లావా (తక్కువ స్నిగ్ధత, 10-100 Pa·s) ప్రవహించే నదులతో మృదువైన హవాయి-శైలి విస్ఫోటనాలను సృష్టిస్తుంది. రైయోలిటిక్ లావా (అధిక స్నిగ్ధత, 100,000+ Pa·s) వాయువులు తప్పించుకోలేనందున మౌంట్ సెయింట్ హెలెన్స్-శైలి విస్ఫోటనాలను సృష్టిస్తుంది. స్నిగ్ధత అక్షరాలా అగ్నిపర్వత పర్వతాలను ఆకృతి చేస్తుంది.
రక్త స్నిగ్ధత ప్రాణాలను కాపాడుతుంది
ఎర్ర రక్త కణాల కారణంగా రక్తం నీటి కంటే 3-4 రెట్లు ఎక్కువ స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది (3-4 cP @ 37°C). అధిక రక్త స్నిగ్ధత స్ట్రోక్/గుండెపోటు ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది. తక్కువ-మోతాదు ఆస్పిరిన్ ప్లేట్లెట్ అగ్రిగేషన్ను నివారించడం ద్వారా స్నిగ్ధతను తగ్గిస్తుంది. రక్త స్నిగ్ధత పరీక్ష హృదయ సంబంధ వ్యాధులను అంచనా వేయగలదు.
గాజు ఒక సూపర్-కూల్డ్ ద్రవం కాదు
జనాదరణ పొందిన పురాణానికి విరుద్ధంగా, పాత కిటికీలు ప్రవాహం కారణంగా దిగువన మందంగా ఉండవు. గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద గాజు స్నిగ్ధత 10²⁰ Pa·s (నీటి కంటే ఒక ట్రిలియన్ ట్రిలియన్ రెట్లు). 1mm ప్రవహించడానికి విశ్వం వయస్సు కంటే ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. ఇది నిజమైన ఘనం, నెమ్మదిగా ఉండే ద్రవం కాదు.
మోటారు నూనె గ్రేడ్లు స్నిగ్ధత
SAE 10W-30 అంటే: 10W = శీతాకాలపు స్నిగ్ధత @ 0°F (తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ప్రవాహం), 30 = స్నిగ్ధత @ 212°F (ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత రక్షణ). 'W' అంటే శీతాకాలం (winter), బరువు (weight) కాదు. బహుళ-గ్రేడ్ నూనెలు చల్లగా ఉన్నప్పుడు చుట్టుకునే (తక్కువ స్నిగ్ధత) మరియు వేడిగా ఉన్నప్పుడు విస్తరించే (స్నిగ్ధతను నిర్వహించే) పాలిమర్లను ఉపయోగిస్తాయి.
కీటకాలు స్నిగ్ధత ద్వారా నీటిపై నడుస్తాయి
వాటర్ స్ట్రైడర్లు ఉపరితల ఉద్రిక్తతను ఉపయోగించుకుంటాయి, కానీ నీటి స్నిగ్ధతను కూడా ఉపయోగిస్తాయి. వాటి కాళ్ళ కదలికలు స్నిగ్ధ నిరోధకతకు వ్యతిరేకంగా నెట్టే సుడులను సృష్టిస్తాయి, వాటిని ముందుకు నడిపిస్తాయి. సున్నా-స్నిగ్ధత ద్రవంలో (సిద్ధాంతపరంగా), అవి కదలలేవు—అవి ట్రాక్షన్ లేకుండా జారిపోతాయి.
స్నిగ్ధత కొలత యొక్క పరిణామం
1687
ఐజాక్ న్యూటన్ ప్రిన్సిపియా మ్యాథమెటికాలో స్నిగ్ధతను వివరిస్తాడు. ద్రవాలలో 'అంతర్గత ఘర్షణ' అనే భావనను ప్రవేశపెట్టాడు.
1845
జీన్ పోయిస్యూల్ కేశనాళికలలో రక్త ప్రవాహాన్ని అధ్యయనం చేస్తాడు. ప్రవాహ రేటును స్నిగ్ధతతో అనుసంధానించే పోయిస్యూల్ చట్టాన్ని ఉత్పాదిస్తాడు.
1851
జార్జ్ స్టోక్స్ స్నిగ్ధ ప్రవాహానికి సమీకరణాలను ఉత్పాదిస్తాడు. గతిక మరియు గతిజ స్నిగ్ధత మధ్య సంబంధాన్ని రుజువు చేస్తాడు.
1886
ఓస్బోర్న్ రేనాల్డ్స్ రేనాల్డ్స్ సంఖ్యను ప్రవేశపెట్టాడు. స్నిగ్ధతను ప్రవాహ పాలన (లామినార్ వర్సెస్ టర్బులెంట్) తో అనుసంధానిస్తాడు.
1893
సేబోల్ట్ విస్కోమీటర్ USAలో ప్రామాణీకరించబడింది. ఎఫ్లక్స్ కప్ పద్ధతి పెట్రోలియం పరిశ్రమ ప్రమాణంగా మారింది.
1920s
పోయిస్ మరియు స్టోక్స్ CGS యూనిట్లుగా పేరు పెట్టబడ్డాయి. 1 P = 0.1 Pa·s, 1 St = 1 cm²/s ప్రమాణంగా మారాయి.
1927
క్వీన్స్లాండ్ విశ్వవిద్యాలయంలో పిచ్ డ్రాప్ ప్రయోగం ప్రారంభమవుతుంది. ఇప్పటికీ నడుస్తోంది—ఎప్పటికైనా సుదీర్ఘ ప్రయోగశాల ప్రయోగం.
1960s
SI Pa·s మరియు m²/s లను ప్రామాణిక యూనిట్లుగా స్వీకరించింది. సెంటిపోయిస్ (cP) మరియు సెంటిస్టోక్స్ (cSt) సాధారణంగానే ఉన్నాయి.
1975
ASTM D445 గతిజ స్నిగ్ధత కొలతను ప్రామాణీకరిస్తుంది. కేశనాళిక విస్కోమీటర్ పరిశ్రమ ప్రమాణంగా మారింది.
1990s
భ్రమణ విస్కోమీటర్లు న్యూటోనియన్ కాని ద్రవాల కొలతను సాధ్యం చేస్తాయి. పెయింట్లు, పాలిమర్లు, ఆహారం కోసం ముఖ్యం.
2000s
డిజిటల్ విస్కోమీటర్లు కొలతను స్వయంచాలకంగా చేస్తాయి. ఉష్ణోగ్రత-నియంత్రిత స్నానాలు ±0.01 cSt వరకు ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారిస్తాయి.
వాస్తవ-ప్రపంచ అనువర్తనాలు
కందెన ఇంజనీరింగ్
మోటారు నూనె, హైడ్రాలిక్ ద్రవం, మరియు బేరింగ్ కందెన ఎంపిక:
- SAE గ్రేడ్లు: 10W-30 అంటే 10W @ 0°F, 30 @ 212°F (గతిజ స్నిగ్ధత పరిధులు)
- ISO VG గ్రేడ్లు: VG 32, VG 46, VG 68 (గతిజ స్నిగ్ధత @ 40°C cSt లో)
- బేరింగ్ ఎంపిక: చాలా పల్చగా = అరుగుదల, చాలా చిక్కగా = ఘర్షణ/వేడి
- స్నిగ్ధత సూచిక (VI): ఉష్ణోగ్రత సున్నితత్వాన్ని కొలుస్తుంది (ఎక్కువ = మంచిది)
- బహుళ-గ్రేడ్ నూనెలు: సంకలనాలు ఉష్ణోగ్రతలలో స్నిగ్ధతను నిర్వహిస్తాయి
- హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థలు: సాధారణంగా 32-68 cSt @ 40°C ఉత్తమ పనితీరు కోసం
పెట్రోలియం పరిశ్రమ
ఇంధనం, ముడి చమురు, మరియు శుద్ధి స్నిగ్ధత నిర్దేశాలు:
- భారీ ఇంధన నూనె: cSt @ 50°C లో కొలుస్తారు (పంప్ చేయడానికి వేడి చేయాలి)
- డీజిల్: 2-4.5 cSt @ 40°C (EN 590 నిర్దేశం)
- ముడి చమురు వర్గీకరణ: తేలికపాటి (<10 cSt), మధ్యస్థ, భారీ (>50 cSt)
- పైప్లైన్ ప్రవాహం: స్నిగ్ధత పంపింగ్ శక్తి అవసరాలను నిర్ణయిస్తుంది
- బంకర్ ఇంధన గ్రేడ్లు: IFO 180, IFO 380 (cSt @ 50°C)
- శుద్ధి ప్రక్రియ: విస్కోసిటీ బ్రేకింగ్ భారీ భిన్నాలను తగ్గిస్తుంది
ఆహారం & పానీయాలు
నాణ్యత నియంత్రణ మరియు ప్రక్రియ ఆప్టిమైజేషన్:
- తేనె గ్రేడింగ్: 2,000-10,000 cP @ 20°C (తేమను బట్టి)
- సిరప్ స్థిరత్వం: మాపుల్ సిరప్ 150-200 cP, మొక్కజొన్న సిరప్ 2,000+ cP
- డైరీ: క్రీమ్ స్నిగ్ధత ఆకృతి మరియు నోటి అనుభూతిని ప్రభావితం చేస్తుంది
- చాక్లెట్: 10,000-20,000 cP @ 40°C (టెంపరింగ్ ప్రక్రియ)
- పానీయాల కార్బొనేషన్: స్నిగ్ధత బుడగ ఏర్పడటాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది
- వంట నూనె: 50-100 cP @ 20°C (పొగ బిందువు స్నిగ్ధతతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది)
తయారీ & పూతలు
పెయింట్, అంటుకునేవి, పాలిమర్లు, మరియు ప్రక్రియ నియంత్రణ:
- పెయింట్ స్నిగ్ధత: 70-100 KU (క్రెబ్స్ యూనిట్లు) అనువర్తన స్థిరత్వం కోసం
- స్ప్రే పూత: సాధారణంగా 20-50 cP (చాలా చిక్కగా ఉంటే అడ్డుపడుతుంది, చాలా పల్చగా ఉంటే కారుతుంది)
- అంటుకునేవి: అనువర్తన పద్ధతిని బట్టి 500-50,000 cP
- పాలిమర్ ద్రవాలు: 100-100,000 Pa·s (ఎక్స్ట్రూషన్/మోల్డింగ్)
- ముద్రణ సిరాలు: ఫ్లెక్సోగ్రాఫిక్ కోసం 50-150 cP, ఆఫ్సెట్ కోసం 1-5 P
- నాణ్యత నియంత్రణ: స్నిగ్ధత బ్యాచ్ స్థిరత్వం మరియు షెల్ఫ్ జీవితాన్ని సూచిస్తుంది
స్నిగ్ధతపై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాలు
ఉష్ణోగ్రతతో స్నిగ్ధత నాటకీయంగా మారుతుంది. చాలా ద్రవాలు ఉష్ణోగ్రత పెరిగేకొద్దీ స్నిగ్ధతను కోల్పోతాయి (అణువులు వేగంగా కదులుతాయి, సులభంగా ప్రవహిస్తాయి):
| ద్రవం | 20°C (cP) | 50°C (cP) | 100°C (cP) | % మార్పు |
|---|---|---|---|---|
| నీరు | 1.0 | 0.55 | 0.28 | -72% |
| SAE 10W-30 నూనె | 200 | 80 | 15 | -92% |
| గ్లిసరిన్ | 1412 | 152 | 22 | -98% |
| తేనె | 10,000 | 1,000 | 100 | -99% |
| SAE 90 గేర్ నూనె | 750 | 150 | 30 | -96% |
పూర్తి యూనిట్ మార్పిడి సూచన
ఖచ్చితమైన సూత్రాలతో అన్ని స్నిగ్ధత యూనిట్ మార్పిడులు. గుర్తుంచుకోండి: ద్రవ సాంద్రత లేకుండా గతిక మరియు గతిజ స్నిగ్ధతలను మార్చలేరు.
గతిక స్నిగ్ధత మార్పిడులు
Base Unit: పాస్కల్ సెకండ్ (Pa·s)
ఈ యూనిట్లు కోత ఒత్తిడికి సంపూర్ణ నిరోధకతను కొలుస్తాయి. అన్నీ సరళంగా మార్చబడతాయి.
| నుండి | కు | సూత్రం | ఉదాహరణ |
|---|---|---|---|
| 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 (ఒకేలా) |
| 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 |
గతిజ స్నిగ్ధత మార్పిడులు
Base Unit: చదరపు మీటరు ప్రతి సెకను (m²/s)
ఈ యూనిట్లు గురుత్వాకర్షణ కింద ప్రవాహ రేటును కొలుస్తాయి (గతిక స్నిగ్ధత ÷ సాంద్రత). అన్నీ సరళంగా మార్చబడతాయి.
| నుండి | కు | సూత్రం | ఉదాహరణ |
|---|---|---|---|
| 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 (ఒకేలా) |
| ft²/s | m²/s | m²/s = ft²/s × 0.09290304 | 1 ft²/s = 0.0929 m²/s |
పారిశ్రామిక ప్రమాణ మార్పిడులు (గతిజకు)
అనుభవపూర్వక సూత్రాలు ప్రవాహ సమయాన్ని (సెకన్లు) గతిజ స్నిగ్ధత (cSt) గా మారుస్తాయి. ఇవి సుమారుగా మరియు ఉష్ణోగ్రత-ఆధారితమైనవి.
| గణన | సూత్రం | ఉదాహరణ |
|---|---|---|
| Saybolt యూనివర్సల్ నుండి cSt కు | cSt = 0.226 × SUS - 195/SUS (SUS > 32 కోసం) | 100 SUS = 20.65 cSt |
| cSt నుండి Saybolt యూనివర్సల్ కు | SUS = (cSt + √(cSt² + 4×195×0.226)) / (2×0.226) | 20.65 cSt = 100 SUS |
| Redwood నం. 1 నుండి cSt కు | cSt = 0.26 × RW1 - 179/RW1 (RW1 > 34 కోసం) | 100 RW1 = 24.21 cSt |
| cSt నుండి Redwood నం. 1 కు | RW1 = (cSt + √(cSt² + 4×179×0.26)) / (2×0.26) | 24.21 cSt = 100 RW1 |
| Engler డిగ్రీ నుండి cSt కు | cSt = 7.6 × °E - 6.0/°E (°E > 1.2 కోసం) | 5 °E = 36.8 cSt |
| cSt నుండి Engler డిగ్రీ కు | °E = (cSt + √(cSt² + 4×6.0×7.6)) / (2×7.6) | 36.8 cSt = 5 °E |
గతిక ↔ గతిజ మార్పిడి (సాంద్రత అవసరం)
ఈ మార్పిడులకు కొలత ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవం యొక్క సాంద్రతను తెలుసుకోవడం అవసరం.
| గణన | సూత్రం | ఉదాహరణ |
|---|---|---|
| గతిక నుండి గతిజకు | ν (m²/s) = μ (Pa·s) / ρ (kg/m³) | μ=0.001 Pa·s, ρ=1000 kg/m³ → ν=0.000001 m²/s |
| గతిజ నుండి గతికకు | μ (Pa·s) = ν (m²/s) × ρ (kg/m³) | ν=0.000001 m²/s, ρ=1000 kg/m³ → μ=0.001 Pa·s |
| cP నుండి cSt కు (సాధారణం) | cSt = cP / (ρ g/cm³ లో) | 100 cP, ρ=0.9 g/cm³ → 111 cSt |
| నీటి కోసం అంచనా | 20°C దగ్గర నీటి కోసం: cSt ≈ cP (ρ≈1) | నీరు: 1 cP ≈ 1 cSt (0.2% లోపల) |
తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు
గతిక మరియు గతిజ స్నిగ్ధత మధ్య తేడా ఏమిటి?
గతిక స్నిగ్ధత (Pa·s, poise) ఒక ద్రవం యొక్క కోతకు అంతర్గత నిరోధకతను కొలుస్తుంది—దాని సంపూర్ణ 'చిక్కదనం'. గతిజ స్నిగ్ధత (m²/s, stokes) గతిక స్నిగ్ధతను సాంద్రతతో భాగించబడింది—అది గురుత్వాకర్షణ కింద ఎంత వేగంగా ప్రవహిస్తుంది. వాటి మధ్య మార్చడానికి మీకు సాంద్రత అవసరం: ν = μ/ρ. ఇలా ఆలోచించండి: తేనె అధిక గతిక స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది (అది చిక్కగా ఉంటుంది), కానీ పాదరసం కూడా 'పల్చగా' ఉన్నప్పటికీ అధిక గతిజ స్నిగ్ధతను కలిగి ఉంటుంది (ఎందుకంటే ఇది చాలా దట్టంగా ఉంటుంది).
నేను సెంటిపోయిస్ (cP) ను సెంటిస్టోక్స్ (cSt) గా మార్చవచ్చా?
కొలత ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రవం యొక్క సాంద్రతను తెలియకుండా కాదు. 20°C దగ్గర నీటి కోసం, 1 cP ≈ 1 cSt (ఎందుకంటే నీటి సాంద్రత ≈ 1 g/cm³). కానీ మోటారు నూనె కోసం (సాంద్రత ≈ 0.9), 90 cP = 100 cSt. మా కన్వర్టర్ తప్పులను నివారించడానికి క్రాస్-రకం మార్పిడులను బ్లాక్ చేస్తుంది. ఈ సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి: cSt = cP / (సాంద్రత g/cm³ లో).
నా నూనెపై '10W-30' అని ఎందుకు ఉంది?
SAE స్నిగ్ధత గ్రేడ్లు గతిజ స్నిగ్ధత పరిధులను నిర్దేశిస్తాయి. '10W' అంటే అది తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత ప్రవాహ అవసరాలను తీరుస్తుంది (W = శీతాకాలం, 0°F వద్ద పరీక్షించబడింది). '30' అంటే అది అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్నిగ్ధత అవసరాలను తీరుస్తుంది (212°F వద్ద పరీక్షించబడింది). బహుళ-గ్రేడ్ నూనెలు (10W-30 వంటివి) సింగిల్-గ్రేడ్ నూనెల (SAE 30) వలె కాకుండా, వేడిగా ఉన్నప్పుడు నాటకీయంగా పల్చబడే బదులు, ఉష్ణోగ్రతలలో స్నిగ్ధతను నిర్వహించడానికి సంకలనాలను ఉపయోగిస్తాయి.
సేబోల్ట్ సెకన్లు సెంటిస్టోక్స్తో ఎలా సంబంధం కలిగి ఉంటాయి?
సేబోల్ట్ యూనివర్సల్ సెకన్లు (SUS) 60mL ద్రవం ఒక క్రమాంకనం చేసిన రంధ్రం ద్వారా ప్రవహించడానికి ఎంత సమయం పడుతుందో కొలుస్తాయి. అనుభవపూర్వక సూత్రం: cSt = 0.226×SUS - 195/SUS (SUS > 32 కోసం). ఉదాహరణకు, 100 SUS ≈ 21 cSt. SUS పాత పద్ధతి అయినప్పటికీ పెట్రోలియం స్పెసిఫికేషన్లలో ఇప్పటికీ ఉపయోగించబడుతుంది. ఆధునిక ప్రయోగశాలలు ASTM D445 ప్రకారం నేరుగా cSt ను కొలిచే గతిజ విస్కోమీటర్లను ఉపయోగిస్తాయి.
ఉష్ణోగ్రతతో స్నిగ్ధత ఎందుకు తగ్గుతుంది?
అధిక ఉష్ణోగ్రత అణువులకు ఎక్కువ గతి శక్తిని ఇస్తుంది, వాటిని ఒకదానికొకటి సులభంగా జారడానికి అనుమతిస్తుంది. ద్రవాల కోసం, స్నిగ్ధత సాధారణంగా ప్రతి °C కి 2-10% తగ్గుతుంది. 20°C వద్ద మోటారు నూనె 200 cP కావచ్చు, కానీ 100°C వద్ద కేవలం 15 cP (13 రెట్లు తగ్గుదల!). స్నిగ్ధత సూచిక (VI) ఈ ఉష్ణోగ్రత సున్నితత్వాన్ని కొలుస్తుంది: అధిక VI నూనెలు (100+) స్నిగ్ధతను మెరుగ్గా నిర్వహిస్తాయి, తక్కువ VI నూనెలు (<50) వేడి చేసినప్పుడు నాటకీయంగా పల్చబడతాయి.
నా హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థకు నేను ఏ స్నిగ్ధతను ఉపయోగించాలి?
చాలా హైడ్రాలిక్ వ్యవస్థలు 25-50 cSt @ 40°C వద్ద ఉత్తమంగా పనిచేస్తాయి. చాలా తక్కువ (<10 cSt) అంతర్గత లీకేజీ మరియు అరుగుదలను కలిగిస్తుంది. చాలా ఎక్కువ (>100 cSt) నెమ్మదిగా ప్రతిస్పందన, అధిక విద్యుత్ వినియోగం, మరియు వేడి పెరగడానికి కారణమవుతుంది. మీ పంప్ తయారీదారు యొక్క స్పెసిఫికేషన్ను తనిఖీ చేయండి—వేన్ పంపులు 25-35 cSt ను ఇష్టపడతాయి, పిస్టన్ పంపులు 35-70 cSt ను తట్టుకుంటాయి. ISO VG 46 (46 cSt @ 40°C) అత్యంత సాధారణ సాధారణ-ప్రయోజన హైడ్రాలిక్ నూనె.
గరిష్ట స్నిగ్ధత ఉందా?
సిద్ధాంతపరమైన గరిష్టం లేదు, కానీ 1 మిలియన్ cP (1000 Pa·s) పైన ఆచరణాత్మక కొలతలు కష్టమవుతాయి. బిటుమెన్/పిచ్ 100 బిలియన్ Pa·s కు చేరుకోవచ్చు. కొన్ని పాలిమర్ ద్రవాలు 1 మిలియన్ Pa·s ను మించుతాయి. తీవ్రమైన స్నిగ్ధతలలో, ద్రవం మరియు ఘనం మధ్య సరిహద్దు అస్పష్టంగా మారుతుంది—ఈ పదార్థాలు స్నిగ్ధ ప్రవాహం (ద్రవాల వలె) మరియు సాగే పునరుద్ధరణ (ఘనాల వలె) రెండింటినీ ప్రదర్శిస్తాయి, దీనిని విస్కోఎలాస్టిసిటీ అంటారు.
కొన్ని యూనిట్లకు వ్యక్తుల పేరు ఎందుకు పెట్టారు?
పోయిస్ జీన్ లియోనార్డ్ మేరీ పోయిస్యూల్ (1840ల) ను గౌరవిస్తుంది, అతను కేశనాళికలలో రక్త ప్రవాహాన్ని అధ్యయనం చేశాడు. స్టోక్స్ జార్జ్ గాబ్రియేల్ స్టోక్స్ (1850ల) ను గౌరవిస్తుంది, అతను స్నిగ్ధ ప్రవాహానికి సమీకరణాలను ఉత్పాదించాడు మరియు గతిక మరియు గతిజ స్నిగ్ధత మధ్య సంబంధాన్ని రుజువు చేశాడు. ఒక రెయిన్ (పౌండ్-ఫోర్స్ సెకండ్ ప్రతి చదరపు అంగుళం) ద్రవ గతిశాస్త్రంలో రేనాల్డ్స్ సంఖ్య కోసం ప్రసిద్ధి చెందిన ఓస్బోర్న్ రేనాల్డ్స్ (1880ల) పేరు పెట్టబడింది.
పూర్తి సాధనాల డైరెక్టరీ
UNITS లో అందుబాటులో ఉన్న అన్ని 71 సాధనాలు