background image

 

 

W Y Ż S Z A 

L A BO R A T O R I U M 

PALIW I SMARÓW 

 

Nazwisko i imię 

S Z K O Ł A 

M O R S K A 

w S Z C Z E C I N I E 

 

WYDZIAŁ 

MECHANICZNY 

Nr ćw. 
 

Temat ćwiczenia 

 

BADANIE LEPKOŚCI I 

WYZNACZANIE WSP.LEPKOŚCI 

WL SMARÓW 

 

                                     

PAWEŁ 

SOBOLEWSKI 

 
Rok akad.      1999/00 

Data wyk. ćwicz. 

 

Data odd. spr. 

 

Ocena 

Podpis wykł. 

Rok studiów   II MCb 
Zespół nr           
Próbka nr           

 
    Ogólnie  pod  pojęciem  lepkości  cieczy  rozumie  się  tarcie  wewnętrzne,  powodujące  w 
warunkach  przepływu  laminarnego,  opór  przy  przesuwaniu  się  warstw  względem  siebie, 
będące  wynikiem  istnienia  sił  kohezji  między  cząsteczkami  cieczy.  Lepkość  zależy  od 
temperatury i ciśnienia. Wraz ze wzrostem ciśnienia wzrasta lepkość na wskutek zbliżania się 
cząsteczek  cieczy  i  zwiększania  oddziaływań  międzycząsteczkowych.  Wzrost  lepkości  wraz 
ze  wzrostem ciśnienia zależy także od temperatury. W temperaturach wyższych zależność ta 
jest mniejsza niż w niższych. 
    Znaczny wpływ na lepkość produktów naftowych wywiera woda w postaci zemulgowanej, 
co  jest  dość  częstym  przypadkiem  w  okrętownictwie.  Zawsze  jednak  lepkość  emulsji  jest 
wyższa niż czystego produktu naftowego. 
    W  okrętownictwie  lepkość  decyduje  o  możliwości  przepompowania  paliwa  i  wydajności 
pompowania.  Zależy  od  niej  prawidłowa  praca  pompek  paliwowych,  w  których  paliwo 
spełnia  rolę  czynnika  smarującego,  ma  ona  wpływ  na  jakość  rozpylania  i  spalania  paliwa. 
Max lepkość przy temperaturze wtrysku wynosi 3-4 

o

E, a min. 1,1 

o

E. Lepkość w odniesieniu 

do olejów smarnych jest najważniejszą ich własnością. Od lepkości zależne są rodzaj i straty 
tarcia, a pośrednio sprawność, trwałość i niezawodność urządzenia smarowanego. W silnikach 
spalinowych  lepkość  decyduje  o  stopniu  uszczelnienia  tłoka  w  cylindrze,  skuteczności 
chłodzenia silnika oraz o możliwości i szybkości uruchomienia silnika nie nagrzanego. 
    Rozróżnia się kilka rodzajów lepkości: 

 

Dynamiczna (

η)

, której jednostką w układzie SI jest 

2

m

s

N

, a w układzie CGS 1puaz; 

 

Kinematyczna, która jest stosunkiem lepkości dynamicznej cieczy do jej gęstości w tej 
samej temperaturze 

ρ

η

γ

=

. Jednostkami w ukł. SI m

2

/s, (CGS 1 St stokes); 

 

Względna w praktyce wyrażana w jednostkach umownych. Najczęściej spotykane są: 
stopnie Englera (

o

E), sekundy Redwooda i sekundy Saybolta. Lepkość względna w 

o

jest to stosunek czasu wypływu z lepkościomierza Englera 200 cm

3

 badanej cieczy w 

temperaturze  t 

o

C  do  czasu  wypływu  200cm

wody  destylowanej  w  temperaturze  20 

o

C. 

    Wskaźnik  lepkości  WL  jest  to  liczba  niemianowana,  określająca  zależność  lepkości 
kinematycznej  badanego  oleju  od  temperatury  w  stosunku  do  dwóch  olejów  przyjętych  jako 
wzorce,  których  lepkości  w  temperaturze  100

o

C  są  taki  same,  jak  lepkość  badanego  oleju  w 

temperaturze  100 

o

C.  Im  wyższa  wartość  WL,  tym  mniejsza  zależność  lepkości  oleju  od 

temperatury.  Znaczenie  teoretyczne  jak  i  praktyczne  WL  ograniczone  jest  wąskim  zakresem 
temperatur, w których jest on stosowany tzn. 40-100 

o

C.  

1.Tabelka pomiarowa.  

background image

 
Badanie  lepkości  przeprowadzałem  w  dwóch  temperaturach:40

o

C  oraz  100

o

C,  mierząc  czas 

przepływu  znormalizowanej  kulki  przez  lepkościomierz  Hopplera  w  dwóch  kierunkach: 
normalnym i odwrotnym. 

 

Badanie w temp.  100

o

Badanie w temp.  40

o

kier. normalny 

kier. odwrotny 

kier. normalny 

kier. odwrotny 

103 

96 

112 

112 

98 

96 

112 

111 

95 

96 

112 

112 

 

Badany  olej  jest olejem Rafinerii Gdańskiej typu MARINOL RG 1030. Pierwsze dwie cyfry 
symbolu  oznaczają  wartość  tbn  natomiast  dwie  następne  określają  przynależność  oleju  do 
klasy  lepkości  SAE  30,  zatem  lepkość  oleju  świeżego  w  temp.  40

o

C  powinna  wynosić  111 

cSt. 
Obliczeń dokonałem korzystając z programu komputerowego: 
a. lepkość dynamiczna 

η

ρ

ρ τ

t

k

k

c

K

=

(

)

       gdzie: K

k.

 - współczynnik kierunku ruchu kulki  

                                                    

ρ

k

 - gęstość kulki  

                                                    

ρ

c

 -gęstość oleju w temp. badania 

ρ

c

=0,891 g/cm

3

 

                                                    

τ

 - czas przepływu kulki  

  b. lepkość kinematyczna 

ν η

ρ

=

t

c

                        wielkości jak wyżej 

 Otrzymałem wyniki: 

η = 

111,87 cSt dla 40

o

η =

12,14 cSt dla 100

o

Zmiany  lepkości  oleju  w  stosunku  do  świeżego  nie  przekraczają    norm  zalecanych  przez 
producenta.  Tak  niewielki  wzrost  lepkości  (przypuszczalnie)  może  być  spowodowany 
niewielką ilością wody zawartej w badanym oleju, która występując w postaci emulsji zawsze 
powoduje  wzrost  lepkości,(zanieczyszczenie  oleju  paliwem  ciężkim).  Również  wskaźnik 
lepkości  wynosi,  WL  =  95, co dopuszcza olej do pracy (wymagany jest WL=90 i więcej dla 
olejów okrętowych).