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.

2

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

E

jest to stosunek czasu wypływu z lepkościomierza Englera 200 cm

3

badanej cieczy w

temperaturze t

o

C do czasu wypływu 200cm

3

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.

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

C

Badanie w temp. 40

o

C

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

C

η =

12,14 cSt dla 100

o

C

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).