ZAKŁAD DYNAMIKI I MECHANIKI PŁYNÓW
KATEDRA MECHANIKI STOSOWANEJ
UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY
BYDGOSZCZ
LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW
Ćwiczenie nr: 10
Temat: Pomiar lepkości cieczy
Nazwisko i imię |
Zespół |
Data wykonania ćwiczenia |
Data oddania sprawozdania |
Ocena |
Marcin Koszela Kamil Kotas Dawid Skonieczny |
3 |
16.03.07 |
|
|
Semestr VI
Grupa F
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest doświadczalne wyznaczenie lepkości badanej cieczy za pomocą wiskozymetru Englera.
2. Schemat stanowiska
Do pomiaru lepkości strukturalnej służy Rheowiskozymetr Hopplera, Którego schemat znajduje się poniżej
Reowiskozymetr Hopplera składa się z podstawy 10, na której zamocowane jest naczynie termostatujące 12. Na końcu ramienia wagi 1 znajduje się uchwyt 3, w którym mocuje się pręt 2 zakończony kulą. Na ramieniu 1 zawieszona jest ponadto szalka 5 oraz suwak 8. Drogę jaką przebywa kulka opadająca w badanej cieczy mierzy tzw. drogomierz 7. W skład zestawu pomiarowego wchodzą ponadto dwa pręty kulowe oraz pięć probówek o różnych przekrojach poprzecznych.
3. Algorytm obliczeń
a)Współczynnik lepkości strukturalnej
M-obciążenie [g/cm2]
t- czas [s]
K- stała probówki
b)Naprężenie styczne
c)szybkość ścinania
4.Indywidualny przykład obliczeń
a)Współczynnik lepkości strukturalnej
Dane:
M=10 g/cm2
t=180,9s
K=0,1082 mPa
b)Naprężenie styczne
c)szybkość ścinania
Dane
5.Tabela wyników
Nr pomiaru |
Masa |
tśr |
γ |
η=μ |
τ |
|
g/cm^2 |
s |
1/s |
mPa s |
kPa |
1 |
10 |
180,9 |
5011,909 |
195,73 |
0,98 |
2 |
20 |
94,18 |
9626,825 |
203,81 |
1,96 |
3 |
30 |
63,7 |
14233,19 |
206,77 |
2,94 |
4 |
40 |
47,46 |
19103,55 |
205,41 |
3,92 |
5 |
50 |
37,83 |
23966,54 |
204,66 |
4,91 |
6 |
60 |
32,03 |
28306,41 |
207,94 |
5,89 |
7 |
70 |
26,8 |
33830,39 |
202,98 |
6,87 |
8 |
80 |
23,33 |
38862,17 |
201,94 |
7,85 |
9 |
90 |
20,8 |
43589,15 |
202,55 |
8,83 |
10 |
100 |
18,66 |
48588,12 |
201,90 |
9,81 |
11 |
110 |
16,9 |
53648,19 |
201,14 |
10,79 |
12 |
120 |
15,73 |
57638,55 |
204,24 |
11,77 |
13 |
130 |
14,26 |
63580,25 |
200,58 |
12,75 |
14 |
140 |
13,3 |
68169,5 |
201,47 |
13,73 |
15 |
150 |
12,5 |
72532,35 |
202,88 |
14,72 |
16 |
160 |
11,5 |
78839,51 |
199,09 |
15,70 |
17 |
170 |
10,8 |
83949,48 |
198,66 |
16,68 |
18 |
180 |
10,06 |
90124,69 |
195,93 |
17,66 |
19 |
190 |
9,63 |
94148,95 |
197,97 |
18,64 |
20 |
200 |
9,1 |
99632,35 |
196,92 |
19,62 |
6.Wykresy
7.Podsumowanie (uwagi i wnioski)
Ćwiczenie to pozwoliło nam zapoznać się z doświadczalnym wyznaczeniem lepkości cieczy za pomocą wiskozymetru Englera.
Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić , że w miarę zwiększania obciążenia czas zagłębiania się kulki w badaną ciecz był mniejszy, przy stałej temperaturze pomiaru. Wraz ze wzrostem obciążenia wzrastały również naprężenia styczne od wartości 0,98 kPa przy M=10 g/cm2 do wartości 19,62 kPa przy M=200 g/cm2. W wyniku obliczeń wyznaczony został współczynnik lepkości strukturalnej. Średnia jego wartość wyniosła 201,63 mPa s. Wzór wykresu lini trendu y=0,0002x0,9931 ukazuje że 0,9931<1, czyli w naszym przypadku badana była ciecz nienewtonowska.
η
τ