การสเกลอัพเป็นวิชาหากินที่ผมดัดแปลงจากงานวิศวเกรียนเคมีมาใช้ทำบทความแถวิดกระยาสาร์ท บ่อยครั้ง การสเกลอัพในงานวิศวกรรมคือการขยายขนาดจากการผลิตระดับหลอดทดลอง ขึ้นมาเป็น Pilot plant จนขึ้นไปเป็นโรงงานผลิต หลักของการสเกลอัพ เราจะต้องรู้ความสัมพันธ์ทางฟิสิกส์ ในการเปลี่ยนแปลงของขนาด
ความสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆ เช่น ความยาว พื้นที่ ปริมาตร ความเร็ว พลังงาน กำลัง แรงเฉือน เป็นพื้นฐานที่ใช้ในการขยายขนาดสิ่งต่างๆ เรารู้ว่า พื้นที่ คือความยาว x ความยาว มันมีความหมายว่า ทุกขนาดความยาวที่เพิ่มขึ้น พื้นที่จะเพิ่มในสัดส่วนยกกำลังสอง และ ปริมาตรจะเพิ่มในสัดส่วนยกกำลังสาม ถ้าเราขยายขนาดถังผสมขึ้น 10 เท่า พื้นผิวต่างๆจะมีปริมาณเพิ่มขึ้นคือ 100 เท่า และปริมาตรความจุ จะเพิ่มขึ้นคือ 1000 เท่า เป็นสัดส่วนของการยกกำลัง
การคำนวณ สัดส่วนปริมาตรต่อพื้นผิวเราย่อมจะสามารถคำนวณได้โดยการทอนสัดส่วน เช่นกรณีข้างต้น เราเอาสัดส่วนปริมาตรที่เพิ่ม หารด้วยสัดส่วนพื้นที่ผิวเที่เพิ่ม 1000/100 = 10 มันมีความหมายว่า การขยายขนาดขึ้น 10 เท่านี้ จะทำให้สัดส่วนปริมาตรต่อพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น 10 เท่าเป็นต้น นั่นหมายถึงว่า พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนต่อสัดส่วนปริมาตรจะลดลง 10 เท่า การทดลองสะเทินกรดด่างในบีกเกอร์ที่เห็นว่าไม่มีอันตราย สารแค่อุ่นขึ้นนิดหน่อย จะกลายเป็นสภาพเดือดพล่านในถังผสมรูปร่างเดียวกันที่ขนาดใหญ่ขึ้น 10 เท่าเพราะ ในบีกเกอร์ ความร้อนที่เกิดสามารถถ่ายเทออกได้ทันเพราะสัดส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรมีสูง แต่พอมาเป็นถังผสม พื้นที่ผิวต่อปริมาตรมันน้อยลง ความร้อนถ่ายเทออกไม่ทัน เกิดการสะสมความร้อนภายในจนเดือดได้ การสเกลอัพพวกสัตว์ประหลาดยักษ์ไคจูหรือถังผสม เนื้อหาจริงๆมันก็เหมือนๆกัน
เช่นเดียวกับความสัมพันธ์ของ แรงกด แรงบิด ซึ่ง จะมีหน่วยเป็น แรงที่กระทำต่อพื้นที่หน้าตัด เมื่อเราทำการขยายขนาด ขนาดของแรงกดที่วัสดุจะรับได้นั้นเพิ่มตามสัดส่วนพื้นที่หน้าตัดที่เพิ่มขึ้นในลักษณะยกกำลังสอง แต่ การขยายขนาดจะทำให้ปริมาตรเพิ่มขึ้นยกกำลังสาม และปริมาตรบ่งชี้ถึงน้ำหนักของชิ้นงานที่ทำการขยายขนาด มันเป็นเหตุผลว่า ทำไม สัตว์ตัวใหญ่จะต้องมีขนาดกระดูกที่หนาขึ้น ตึกยิ่งสูง ขนาดเสารับน้ำหนักก็ต้องยิ่งใหญ่ ถังเก็บน้ำที่ใหญ่โต ก็ต้องมีสัดส่วนความหนาที่มากขึ้น หุ่นยนต์ยักษ์ ก็ต้องการโครงสร้างขาที่ใหญ่โตกว่าการสเกลขึ้นบบตรงๆ ก็เพื่อรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่มากกว่าแรงกดที่วัสดุที่ความหนาเดียวกันจะรับได้นั่นเอง การสเกลอัพตรงนี้ สัดส่วนของมันคือเลขยกกำลัง 3/2
ในส่วนของขนาดกำลังขับ เช่นมอเตอร์ใบกวน เวลาที่เรากวนสารในบีกเกอร์ เรากวนกันกระจุยสัก 120 รอบต่อนาทีมันก็ไม่มีปัญหา แต่พอขยายขนาดขึ้นมาสัก 10 เท่า เราจะพบว่า ไอ้การกวนที่ 120 รอบต่อนาทีนี่ พลังงานที่ต้องใช้ในการกวนจะมหาศาลมาก ถ้าเราพิจารณาสมการของใบกวนผสม การขยายของขนาดจะทำให้แรงที่ต้องใช้ต่อรอบการหมุนเพิ่มขึ้นในลักษณะยกกำลังสามกับรอบการหมุน และยกกำลังห้าของขนาดใบกวน ในการสเกลอัพถังผสม ตอนทดลองในบีกเกอร์ เราอาจต้องกวน รอบสูง เพื่อให้การผสมทำได้รวดเร็ว แต่พอขยายขนาดขึ้นมา เราจะลดรอบการกวนตามสัดส่วนการขยายขนาด เพื่อรักษาอัตราการถ่ายพลังงานต่อปริมาตรสารให้คงที่ และตรงนี้เอง จะเป็นสิ่งที่เราสังเกตว่า เวลาเราจะถ่ายทำหนังสัตว์ประหลาดยักษ์สู้กันให้เหมือนจริง เราต้องใช้การสโลว์โมชั่นช่วย เพราะ โดยสามัญสำนึก เราทุกคนนั้นรู้อยู่ว่า สิ่งที่ขยายขนาดขึ้นไม่สามารถจะเคลื่อนไหวได้รวดเร็วโดยสัดส่วนเดียวกับมนุษย์ เพราะสัดส่วนพลังงานที่ต้องใช้ต่อขนาดที่ขยายขึ้น มันเพิ่มขึ้นในระดับการยกกำลังสามนั่นเอง
การขยายขนาด เราต้องรักษาสภาพที่สำคัญของกระบวนการที่จะขยายเอาไว้ อย่างถ้าเป็นการกวนผสม พลังงานที่ใส่เข้าไปต่อปริมาตรคือสภาพบ่งชี้ความสมบูรณ์ของการผสม ถ้าเป็นการทำปฏิกิริยาระหว่างก๊าซและของเหลว เวลาและพื้นที่สัมผัสระหว่าง 2 สถานะจะเป็นปัจจัยที่ต้องรักษาไว้เพื่อให้ได้สภาพการทำงานของถังปฏิกรณ์ที่ขยายขนาดขึ้นมาได้เหมือนกับที่ทดลองในปฏิกรณ์ขนาดเล็ก การทำการสเกลอัพ จึงไม่จำเป็นต้องรักษารูปร่างของสิ่งที่เราจะขยายในสัดส่วนเดียวกันเด๊ะๆ แต่ มิติ ของการออกแบบที่จำเป็นต่อการทำงานจะต้องถูกรักษาไว้อย่างเคร่งครัด
ที่ว่าไว้ข้างต้นอาจฟังดูงงๆ แต่เรามาลองดูตัวอย่าง เผื่อเราจะเห็นภาพเข้าใจได้
กรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Heat Exchanger แบบ Shell and Tube เวลาเราขยายขนาดเพิ่มขึ้นเท่าตัว เราไม่ได้ขยายขนาดของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนจาก ครึ่งนิ้ว ไปเป็น หนึ่งนิ้ว แต่เราเพิ่มจำนวนท่อขนาดครึ่งนิ้วเข้าไปแทนในจำนวนยกกำลังสามของขนาดที่เพิ่มขึ้น เท่านี้ สัดส่วนพื้นที่ผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนต่อปริมาตรก็สามารถรักษาให้คงที่ได้ ง่ายใช่ไหมล่ะ
เช่นเดียวกับระบบอย่าง Cooling tower หรือ ถังปฏิกรณ์แบบ Falling Film เวลาเราทำการทดลองขนาดเล็ก เมื่อจะขยายขนาด เราเพิ่มจำนวน Fin แลกเปลี่ยนความร้อน เราเพิ่มจำนวนท่อ เราไม่ได้ขยายขนาดขึ้นมาตรงๆ แต่เราขยายมิติพื้นที่สัมผัสในสัดส่วนเดียวกับปริมาตร
การออกแบบถัง หรือไซโลรักษาแรงดัน การขยายขนาดขึ้นตรงๆแบบกว้าง ยาว สูง ก็มักจะมีปัญหา เพราะสเกลความหนาของวัสดุที่จะใช้รักษาแรงดันจะเพิ่มในลักษณะยกกำลังสอง ไม่ใช่ สัดส่วนตรงๆแค่ความหนาต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ดังนั้นการสเกลอัพท่อแรงดันจึงนิยมใช้การเพิ่มแค่ความสูงของถังโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเดิม นี่ก็เป็นอีกตัวอย่างของการ Scale up โดยรักษาสภาพการทำงานไว้ให้เหมือนกับต้นแบบที่ทำการทดลอง
นอกจากนี้มันมีจุดแบ่งของ ฟิสิกส์ ในของที่มีขนาดเล็กกับฟิสิกส์ในของที่มีขนาดใหญ่ และตรงนี้เราไม่ได้พูดถึงสิ่งที่มีขนาดเล็กในขนาดของควอนตั้ม เราพูดกันแค่ในงานทางวิศวกรรม แม้แต่สิ่งที่เราจะเห็นๆเป็นปรกติในชีวิตประจำวันก็มีอยู่ อย่างเช่น หลอด กับ ท่อน้ำ ในขนาดที่เล็ก แรงตึงผิวและความหนืดจะเป็นปัจจัยที่ทำให้การไหลของเหลวออกมาเป็นหยด ไปจนถึงระดับที่ไม่ไหลออกมาเลย แต่พอขนาดใหญ่ขึ้นมา แรงตึงผิว และความหนืดจะมีผลน้อยกว่าแรงโน้มถ่วง แรงลอยตัว เราสามารถใช้หลอดดูดน้ำแล้วอุดปลายดึงน้ำขึ้นมาได้ แต่ถ้ามันใหญ่เกิน 1 เซนติเมตร พฤติกรรมดังกล่าวจะเปลี่ยนไป น้ำจะสามารถไหลออกมาได้
แม้จะไม่มีสเกลบอก แต่เราก็พอจะเดาขนาดของขนาดท่อในรูปได้เพราะพฤติกรรมความหนืด - แรงตึงผิว ของน้ำในสเกลที่แตกต่างกันทำให้เกิดสภาพการแตกกระจายเป็นหยดน้ำ
พวกสิ่งที่เป็นการไหลในท่อ ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไร ปัจจัยจากความหนืดยิ่งมีผลสูงและการไหลจะคงสภาพเป็น Laminar ได้ที่ความเร็วสูงกว่า นั่นคือ ถ้าเราทำการทดลองในสเกลที่เล็กเกินไปจนสภาพการไหลเป็นแบบราบเรียบ เวลาเราขยายขนาดขึ้นมา มันดันกลายเป็นการไหลแบบปั่นป่วน งานนี้วิศวกรก็คงต้องไปผูกคอตายหนีความรับผิดชอบค่าใช้จ่ายบานเบอะกันพอดี เพราะโรงงานลงทุนเสร็จดันเจ๊งบ๊งไม่เป็นท่าผลิตสินค้าออกมาไม่ได้ละนะ
คลิปตัวอย่างเครื่องผสมซอสมะเขือเทศ เราจะเห็นว่า ซอสมะเขือเทศที่ปรกติเห็นหนืดเทไม่ออกในขวด พอกวนด้วยเครื่องผสมขนาดใหญ่มันก็มีการไหลแบบเหลวได้
ในระบบถังผสมต่างๆก็เช่นกัน ในขนาดที่เล็ก แรงเสียดทานระหว่างน้ำกับผิวถังเพียงพอจะออกแรงต้านกับใบกวนทำให้เกิดการผสม แต่พอขนาดถังผสมใหญ่ขึ้นมาถึงจุดหนึ่ง แรงต้านที่กระทำต่อพื้นผิวนี้ไม่เพียงพอกับปริมาตรของสารในถัง แล้วเราก็ต้องใส่พวกครีบ Baffle หรือใบต้านติดเข้ากับด้านข้างถังเพื่อไม่ให้ของเหลวไหลวนไปตามใบกวนจนไม่เกิดการผสม ขนาดของถังผสมทดลองเล็กๆ อย่างไรเสียก็ต้องอยู่ในหลัก 10 ลิตร ไปจนถึง 200 ลิตร เพราะเล็กไปกว่านั้น มันสเกลอัพขึ้นมาสภาพการผสมก็อาจไม่เหมือน ยิ่งพวกของเหลวหนืดๆแบบซอสมะเขือเทศหรือมายองเนสละก็... เพราะฟิสิกส์ของมันเป็นฟิสิกส์คนละขนาดกัน ถังขนาดเล็ก การผสมจะต้องคำนึงเรื่องความหนืด แต่พอขนาดใหญ่ขึ้นไปถึงจุดหนึ่ง ความถ่วงจำเพาะจะเป็นตัวบ่งชี้กำลังขับที่จำเป็นต้องใช้ในการกวนแทน การสเกลอัพ นอกจากจะต้องระมัดระวังเรื่องความสัมพันธ์ของมิติที่เราจะสเกลอัพกันแล้ว เรายังต้องระวังด้วยว่า ตัวฟิสิกส์ที่เรากำลังพูดถึง เป็นฟิสิกส์ของขนาดไหน ด้วยเหตุผลดังนี้นี่เอง
Scale up การสเกลอัพ
การสเกลอัพเป็นวิชาหากินที่ผมดัดแปลงจากงานวิศวเกรียนเคมีมาใช้ทำบทความแถวิดกระยาสาร์ท บ่อยครั้ง การสเกลอัพในงานวิศวกรรมคือการขยายขนาดจากการผลิตระดับหลอดทดลอง ขึ้นมาเป็น Pilot plant จนขึ้นไปเป็นโรงงานผลิต หลักของการสเกลอัพ เราจะต้องรู้ความสัมพันธ์ทางฟิสิกส์ ในการเปลี่ยนแปลงของขนาด
ความสัมพันธ์ของสิ่งต่างๆ เช่น ความยาว พื้นที่ ปริมาตร ความเร็ว พลังงาน กำลัง แรงเฉือน เป็นพื้นฐานที่ใช้ในการขยายขนาดสิ่งต่างๆ เรารู้ว่า พื้นที่ คือความยาว x ความยาว มันมีความหมายว่า ทุกขนาดความยาวที่เพิ่มขึ้น พื้นที่จะเพิ่มในสัดส่วนยกกำลังสอง และ ปริมาตรจะเพิ่มในสัดส่วนยกกำลังสาม ถ้าเราขยายขนาดถังผสมขึ้น 10 เท่า พื้นผิวต่างๆจะมีปริมาณเพิ่มขึ้นคือ 100 เท่า และปริมาตรความจุ จะเพิ่มขึ้นคือ 1000 เท่า เป็นสัดส่วนของการยกกำลัง
การคำนวณ สัดส่วนปริมาตรต่อพื้นผิวเราย่อมจะสามารถคำนวณได้โดยการทอนสัดส่วน เช่นกรณีข้างต้น เราเอาสัดส่วนปริมาตรที่เพิ่ม หารด้วยสัดส่วนพื้นที่ผิวเที่เพิ่ม 1000/100 = 10 มันมีความหมายว่า การขยายขนาดขึ้น 10 เท่านี้ จะทำให้สัดส่วนปริมาตรต่อพื้นที่ผิวเพิ่มขึ้น 10 เท่าเป็นต้น นั่นหมายถึงว่า พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนต่อสัดส่วนปริมาตรจะลดลง 10 เท่า การทดลองสะเทินกรดด่างในบีกเกอร์ที่เห็นว่าไม่มีอันตราย สารแค่อุ่นขึ้นนิดหน่อย จะกลายเป็นสภาพเดือดพล่านในถังผสมรูปร่างเดียวกันที่ขนาดใหญ่ขึ้น 10 เท่าเพราะ ในบีกเกอร์ ความร้อนที่เกิดสามารถถ่ายเทออกได้ทันเพราะสัดส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรมีสูง แต่พอมาเป็นถังผสม พื้นที่ผิวต่อปริมาตรมันน้อยลง ความร้อนถ่ายเทออกไม่ทัน เกิดการสะสมความร้อนภายในจนเดือดได้ การสเกลอัพพวกสัตว์ประหลาดยักษ์ไคจูหรือถังผสม เนื้อหาจริงๆมันก็เหมือนๆกัน
เช่นเดียวกับความสัมพันธ์ของ แรงกด แรงบิด ซึ่ง จะมีหน่วยเป็น แรงที่กระทำต่อพื้นที่หน้าตัด เมื่อเราทำการขยายขนาด ขนาดของแรงกดที่วัสดุจะรับได้นั้นเพิ่มตามสัดส่วนพื้นที่หน้าตัดที่เพิ่มขึ้นในลักษณะยกกำลังสอง แต่ การขยายขนาดจะทำให้ปริมาตรเพิ่มขึ้นยกกำลังสาม และปริมาตรบ่งชี้ถึงน้ำหนักของชิ้นงานที่ทำการขยายขนาด มันเป็นเหตุผลว่า ทำไม สัตว์ตัวใหญ่จะต้องมีขนาดกระดูกที่หนาขึ้น ตึกยิ่งสูง ขนาดเสารับน้ำหนักก็ต้องยิ่งใหญ่ ถังเก็บน้ำที่ใหญ่โต ก็ต้องมีสัดส่วนความหนาที่มากขึ้น หุ่นยนต์ยักษ์ ก็ต้องการโครงสร้างขาที่ใหญ่โตกว่าการสเกลขึ้นบบตรงๆ ก็เพื่อรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นในสัดส่วนที่มากกว่าแรงกดที่วัสดุที่ความหนาเดียวกันจะรับได้นั่นเอง การสเกลอัพตรงนี้ สัดส่วนของมันคือเลขยกกำลัง 3/2
ในส่วนของขนาดกำลังขับ เช่นมอเตอร์ใบกวน เวลาที่เรากวนสารในบีกเกอร์ เรากวนกันกระจุยสัก 120 รอบต่อนาทีมันก็ไม่มีปัญหา แต่พอขยายขนาดขึ้นมาสัก 10 เท่า เราจะพบว่า ไอ้การกวนที่ 120 รอบต่อนาทีนี่ พลังงานที่ต้องใช้ในการกวนจะมหาศาลมาก ถ้าเราพิจารณาสมการของใบกวนผสม การขยายของขนาดจะทำให้แรงที่ต้องใช้ต่อรอบการหมุนเพิ่มขึ้นในลักษณะยกกำลังสามกับรอบการหมุน และยกกำลังห้าของขนาดใบกวน ในการสเกลอัพถังผสม ตอนทดลองในบีกเกอร์ เราอาจต้องกวน รอบสูง เพื่อให้การผสมทำได้รวดเร็ว แต่พอขยายขนาดขึ้นมา เราจะลดรอบการกวนตามสัดส่วนการขยายขนาด เพื่อรักษาอัตราการถ่ายพลังงานต่อปริมาตรสารให้คงที่ และตรงนี้เอง จะเป็นสิ่งที่เราสังเกตว่า เวลาเราจะถ่ายทำหนังสัตว์ประหลาดยักษ์สู้กันให้เหมือนจริง เราต้องใช้การสโลว์โมชั่นช่วย เพราะ โดยสามัญสำนึก เราทุกคนนั้นรู้อยู่ว่า สิ่งที่ขยายขนาดขึ้นไม่สามารถจะเคลื่อนไหวได้รวดเร็วโดยสัดส่วนเดียวกับมนุษย์ เพราะสัดส่วนพลังงานที่ต้องใช้ต่อขนาดที่ขยายขึ้น มันเพิ่มขึ้นในระดับการยกกำลังสามนั่นเอง
การขยายขนาด เราต้องรักษาสภาพที่สำคัญของกระบวนการที่จะขยายเอาไว้ อย่างถ้าเป็นการกวนผสม พลังงานที่ใส่เข้าไปต่อปริมาตรคือสภาพบ่งชี้ความสมบูรณ์ของการผสม ถ้าเป็นการทำปฏิกิริยาระหว่างก๊าซและของเหลว เวลาและพื้นที่สัมผัสระหว่าง 2 สถานะจะเป็นปัจจัยที่ต้องรักษาไว้เพื่อให้ได้สภาพการทำงานของถังปฏิกรณ์ที่ขยายขนาดขึ้นมาได้เหมือนกับที่ทดลองในปฏิกรณ์ขนาดเล็ก การทำการสเกลอัพ จึงไม่จำเป็นต้องรักษารูปร่างของสิ่งที่เราจะขยายในสัดส่วนเดียวกันเด๊ะๆ แต่ มิติ ของการออกแบบที่จำเป็นต่อการทำงานจะต้องถูกรักษาไว้อย่างเคร่งครัด
กรณีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน Heat Exchanger แบบ Shell and Tube เวลาเราขยายขนาดเพิ่มขึ้นเท่าตัว เราไม่ได้ขยายขนาดของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนจาก ครึ่งนิ้ว ไปเป็น หนึ่งนิ้ว แต่เราเพิ่มจำนวนท่อขนาดครึ่งนิ้วเข้าไปแทนในจำนวนยกกำลังสามของขนาดที่เพิ่มขึ้น เท่านี้ สัดส่วนพื้นที่ผิวการแลกเปลี่ยนความร้อนต่อปริมาตรก็สามารถรักษาให้คงที่ได้ ง่ายใช่ไหมล่ะ
เช่นเดียวกับระบบอย่าง Cooling tower หรือ ถังปฏิกรณ์แบบ Falling Film เวลาเราทำการทดลองขนาดเล็ก เมื่อจะขยายขนาด เราเพิ่มจำนวน Fin แลกเปลี่ยนความร้อน เราเพิ่มจำนวนท่อ เราไม่ได้ขยายขนาดขึ้นมาตรงๆ แต่เราขยายมิติพื้นที่สัมผัสในสัดส่วนเดียวกับปริมาตร
การออกแบบถัง หรือไซโลรักษาแรงดัน การขยายขนาดขึ้นตรงๆแบบกว้าง ยาว สูง ก็มักจะมีปัญหา เพราะสเกลความหนาของวัสดุที่จะใช้รักษาแรงดันจะเพิ่มในลักษณะยกกำลังสอง ไม่ใช่ สัดส่วนตรงๆแค่ความหนาต่อเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ ดังนั้นการสเกลอัพท่อแรงดันจึงนิยมใช้การเพิ่มแค่ความสูงของถังโดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลางเดิม นี่ก็เป็นอีกตัวอย่างของการ Scale up โดยรักษาสภาพการทำงานไว้ให้เหมือนกับต้นแบบที่ทำการทดลอง
นอกจากนี้มันมีจุดแบ่งของ ฟิสิกส์ ในของที่มีขนาดเล็กกับฟิสิกส์ในของที่มีขนาดใหญ่ และตรงนี้เราไม่ได้พูดถึงสิ่งที่มีขนาดเล็กในขนาดของควอนตั้ม เราพูดกันแค่ในงานทางวิศวกรรม แม้แต่สิ่งที่เราจะเห็นๆเป็นปรกติในชีวิตประจำวันก็มีอยู่ อย่างเช่น หลอด กับ ท่อน้ำ ในขนาดที่เล็ก แรงตึงผิวและความหนืดจะเป็นปัจจัยที่ทำให้การไหลของเหลวออกมาเป็นหยด ไปจนถึงระดับที่ไม่ไหลออกมาเลย แต่พอขนาดใหญ่ขึ้นมา แรงตึงผิว และความหนืดจะมีผลน้อยกว่าแรงโน้มถ่วง แรงลอยตัว เราสามารถใช้หลอดดูดน้ำแล้วอุดปลายดึงน้ำขึ้นมาได้ แต่ถ้ามันใหญ่เกิน 1 เซนติเมตร พฤติกรรมดังกล่าวจะเปลี่ยนไป น้ำจะสามารถไหลออกมาได้
พวกสิ่งที่เป็นการไหลในท่อ ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าไร ปัจจัยจากความหนืดยิ่งมีผลสูงและการไหลจะคงสภาพเป็น Laminar ได้ที่ความเร็วสูงกว่า นั่นคือ ถ้าเราทำการทดลองในสเกลที่เล็กเกินไปจนสภาพการไหลเป็นแบบราบเรียบ เวลาเราขยายขนาดขึ้นมา มันดันกลายเป็นการไหลแบบปั่นป่วน งานนี้วิศวกรก็คงต้องไปผูกคอตายหนีความรับผิดชอบค่าใช้จ่ายบานเบอะกันพอดี เพราะโรงงานลงทุนเสร็จดันเจ๊งบ๊งไม่เป็นท่าผลิตสินค้าออกมาไม่ได้ละนะ
ในระบบถังผสมต่างๆก็เช่นกัน ในขนาดที่เล็ก แรงเสียดทานระหว่างน้ำกับผิวถังเพียงพอจะออกแรงต้านกับใบกวนทำให้เกิดการผสม แต่พอขนาดถังผสมใหญ่ขึ้นมาถึงจุดหนึ่ง แรงต้านที่กระทำต่อพื้นผิวนี้ไม่เพียงพอกับปริมาตรของสารในถัง แล้วเราก็ต้องใส่พวกครีบ Baffle หรือใบต้านติดเข้ากับด้านข้างถังเพื่อไม่ให้ของเหลวไหลวนไปตามใบกวนจนไม่เกิดการผสม ขนาดของถังผสมทดลองเล็กๆ อย่างไรเสียก็ต้องอยู่ในหลัก 10 ลิตร ไปจนถึง 200 ลิตร เพราะเล็กไปกว่านั้น มันสเกลอัพขึ้นมาสภาพการผสมก็อาจไม่เหมือน ยิ่งพวกของเหลวหนืดๆแบบซอสมะเขือเทศหรือมายองเนสละก็... เพราะฟิสิกส์ของมันเป็นฟิสิกส์คนละขนาดกัน ถังขนาดเล็ก การผสมจะต้องคำนึงเรื่องความหนืด แต่พอขนาดใหญ่ขึ้นไปถึงจุดหนึ่ง ความถ่วงจำเพาะจะเป็นตัวบ่งชี้กำลังขับที่จำเป็นต้องใช้ในการกวนแทน การสเกลอัพ นอกจากจะต้องระมัดระวังเรื่องความสัมพันธ์ของมิติที่เราจะสเกลอัพกันแล้ว เรายังต้องระวังด้วยว่า ตัวฟิสิกส์ที่เรากำลังพูดถึง เป็นฟิสิกส์ของขนาดไหน ด้วยเหตุผลดังนี้นี่เอง