Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

kierunek: mechanika i budowa maszyn

ĆWICZENIA LABORATORYJNE Z TERMODYNAMIKI

TEMAT: Pomiary gęstości i lepkości olejów

Pomiar gęstości i lepkości oleju oraz wyznaczanie zależności

lepkości od temperatury

Marcin Barszczewski

III MiBM

TEORIA

Przez lepkość rozumiemy zdolność przenoszenia przez płyn (ciecze, gazy) naprężeń stycznych. Do wykonania ćwiczenia został użyty wiskozymetr Englera - lepkościomierz kapilarny. W lepkościomierzu tym wykorzystuje się zależności określające wydatek cieczy wypływającej z rurki kapilarnej (włoskowatej) pod działaniem siły ciężkości lub sił ciśnienia wewnętrznego. Badany olej z naczynia 2 wypływa przez rurkę kapilarną 6 do kolby pomiarowej 11. Żądaną stałą temperaturę pomiaru zapewnia łaźnia wodna 8 oraz pokrywa 1. Drewniana zatyczka 4, otwiera wypływ oleju, haczyki 5 służą do wypoziomowania naczynia. Temperaturę oleju wskazuje termometr 3, a temperaturę łaźni wodnej - termometr 7.

Wyznaczanie lepkości wiskozymetrem Englera polega na pomiarze czasu wypływu 200cm³ badane cieczy. Lepkość względna w stopniach Englera (⁰E) wyraża wzór:

gdzie:

k_E - stała przyrządu

τ_c - czas wypływu badanej cieczy.

Stała przyrządu k_E jest to czas wypływu 200 cm³ wody destylowanej o temperaturze 293K (20⁰C) wyrażony w sekundach.

WYNIKI POMIARÓW:

stała przyrządu: k_E=55s

1. temperatura oleju: T=20⁰C

czas wypływu 100 cm³: 17min,37s =1057s

τ_c = (czas wypływu 100 cm³)*2,329

ν_t - współczynnik lepkości kinematycznej (cSt)

2. temperatura oleju: T=35⁰C

czas wypływu 100 cm³: 3min,48s=228s

WNIOSKI:

W pierwszym przypadku, gdy olej miał temperaturę 20⁰C pomiar należy uznać za niepoprawny, ponieważ wypływ oleju nie był laminarny. Po podgrzaniu oleju doświadczenie przebiegało prawidłowo z tego względu obliczona wartość lepkości można uznać za poprawną.

---