WSTĘP DO ĆWICZENIA

W odróżnieniu od płynu idealnego każdy płyn rzeczywisty w trakcie ruchu wykazuje tarcie wewnętrzne. Powstają naprężenia styczne będące miarą lepkości płynu. Lepkość płynu jest odpowiedzialna za jego zdolność do pompowania przy czym im lepkość tym większe straty ciśnienia w przepływie ale większa zdolność cieczy do rozdzielania współpracujących części. Istnieje taka graniczna temperatura przy której płyn przestaje być pompowalny zwana graniczną temperatury pompowalności. Ta temperatura ma wartość indywidualną dla każdej cieczy. Rozróżnia się lepkość bezwzględną i względną. Pod pojęciem lepkości wyróżnia się lepkość kinematyczną ν i lepkość dynamiczną η. Lepkość dynamiczna płynu to własność charakteryzująca jego opór w stosunku do poślizgu lub przesunięcia. Wyraża się wzorem Newtona.

η =

gdzie :

F - siła powodująca przesunięcie

s - powierzchnia tarcia wewnętrznego

- gradient prędkości.

Jednostka dynamicznej lepkości w układzie SI jest 1 Poise : 1P.=0,1Ns/m²;

Iloraz lepkości dynamicznej η oraz gęstości ρ w danej temperaturze jest lepkością kinematyczną:

ν =

Jednostką lepkości kinematycznej jest 1 Stokes : 1 St =1 cm²/s = 10^-4m²/s

Przeliczanie jednostek lepkości względnej na jednostki fizyczne dokonuje się za pomocą wzorów empirycznych lub tablic. Lepkość mierzy się wiskozymetrami które zbudowane o metodę wypływu, opadającej kulki, momentu skręcającego, wibracji, ultradźwiękową.

OBLICZENIA:

Wiskozymetr Hopplera;

średnica kulki d =15,633±0,002 mm

masa kulki m =4,8050 g,

stała kulki k =0,069709

gęstość kulki: V =ΠR³ =Π(7,8165 10^-3)³ m³

ρ =

ρ =2401,97

temperatura oleju t =20°C;

czas opadania kulki: t₁ =1,97s

t₂ =1,89s t_śr =1,88s

t₃ =1,80s

lepkość oleju:

η =t_śr ( ρ₁ -ρ₂ ) k

ρ₁ -gęstość kulki =2401,97

ρ₂ -gęstość oleju:

ρ₂ = =

gdzie:

m₂ =masa kolby mierniczej wraz z olejem , m₂ =265,5 g;

m₁ =masa kolby mierniczej , m₁ =92 g;

V =objętość oleju, V =200ml

zatem:

ρ₂ =820

zatem lepkość dynamiczna oleju :

η =t_śr ( ρ₁- ρ₂) k = 1,88( 2401,97 - 820) 6,9709 10^-5 = 0,2073cP

lepkość kinematyczna oleju:

ν = = = 0,2⋅10^-6

b) Aparat Englera ;

• stała przyrządu Englera k , k = 50s

czas wypływu 200 ml badanego oleju t , t = 599s dla temp. oleju T = 323K

zatem lepkość oleju ;

E = = = 11,98

c) Reotest

z = 29,4

D_r = 0,6

T = 293,91K

α =3,4,5,6

obliczenia lepkości

η = 100

τ_r = z α

α₁ = 3 → τ_r1 = 88,2

α₂ = 4 → τ_r2 =117,6

α₃ = 5 → τ_r3 = 147

α₄ = 6 → τ_r4 = 176,4

zatem:

η₁ = 14700

η₂ = 19600

η₃ = 24500

η₄ = 29400

Wnioski :

Lepkość jest funkcją temperatury jednak o jakości olejów smarnych decydują własności fizykochemiczne takie jak :

• temperatura płynięcia

• temperatura zapłonu

• temperatura palenia

• zawartość wilgoci

• zawartość zanieczyszczeń mechanicznych

• odporność na koksowanie i utlenianie

• odporność na pienienie

• liczba zasadowa TBN

AKADEMIA TECHNICZNO - ROLNICZA

w BYDGOSZCZY

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI

TEMAT : WYZNACZANIE LEPKOŚCI OLEJU.

Wykonali : BOREK WOJCIECH

CIECHACKI KRZYSZTOF

WRZESIŃSKI PIOTR

Grupa : A

Semestr : V

Studium : mgr

Data : 10-12-1997

---