UNIWERSYTET SZCZECIŃSKI |
|||||||
Zakład Mechaniki
|
Laboratorium Maszynoznawstwa
|
||||||
Temat: Pomiar lepkości wiskozymetrem Englera . |
Numer ćwiczenia:1
|
||||||
nazwisko: Czarnecki imię: Paweł |
semestr: V grupa: 1 |
Sprawdzający: drT.Brodziński |
data:
|
ocena:
|
SPRAWOZDANIE
Schemat stanowiska pomiarowego.
Opis zasady pomiaru lepkości .
Lepkość jest to właściwość cieczy polegająca na stawianiu oporu przy wzajemnym przesuwaniu się cząstek względem siebie. Ma ona miejsce jedynie przy ruchu cieczy i zależy zarówno od rodzaju cieczy, jak i jej temperatury.
Rys. Sposób powstawania lepkości .
Dwie płytki równoległe do siebie ograniczają przestrzeń wypełnioną cieczą. Płytka dolna jest nieruchoma, górna zaś porusza się z prędkością Vo. Wobec lepkości cieczy poszczególne jej warstewki będą różnie się zachowywać: warstewka cieczy przylegająca do płytki nieruchomej będzie znajdować się wraz z nią w spoczynku. Warstewka cieczy górna, stykająca się bezpośrednio z płytką ruchomą, będzie przesuwać się wraz z płytką z prędkością Vo. Natomiast warstwy pośrednie cieczy poruszać się będą z różnymi prędkościami V, tym większymi im bliżej płytki ruchomej będą się one znajdować.
naprężenia styczne
gdzie:
ΔV / Δy - przyrost prędkości pomiędzy poszczególnymi warstewkami cieczy
μ - współczynnik proporcjonalności zwany dynamicznym współczynnikiem lepkości
Kinematyczny współczynnik lepkości w ζ - gęstość cieczy
Lepkość cieczy maleje w miarę wzrostu temperatury, natomiast lepkość gazów zwiększa się z temperaturą. Lepkość cieczy określa się za pomocą przyrządów zwanych wiskozymetrami.
WISKOZYMETR ENGLERA
Aparat ten służy przede wszystkim do określenia względnego czasu wypływu lub lepkości wyrażonej w stopniach Englera ropy naftowej, płynnych materiałów pędnych i smarnych. Pomiar lepkości polega na pomiarze czas wypływu 200 cm3 badanej cieczy przy stałej temperaturze przez dyszę o dokładnie określonej długości i przekroju.
Lepkość cieczy przy danej temperaturze wyraża się w stopniach Englera wzorem:
gdzie:
tc - czas wypływu badanej cieczy w sekundach
tw - wartość „wodna” aparatu, tzn. czas wypływy 200 cm3 wody destylowanej przy temperaturze 50oC
Rys. Budowa wiskozymetru Englera .
Pojemnik pomiarowy (1), do którego wlewa się badaną ciecz, jest wewnątrz pozłacany. Na ścianie wewnętrznej naniesione są trzy znaki wskazujące prawidłowy poziom cieczy. Rura wypływowa (3) w dolnej części pojemnika umożliwia wypływ badanej cieczy po wyciągnięciu zatyczki (4). Za pomocą pokrętła (6) znajdującego się na pojemniku wody (5) można uruchomić mieszadło skrzydełkowe (7) w celu wymieszania cieczy termostatycznej. Ciecz termostatyczna podgrzewana jest za pomocą grzałki elektrycznej (8) umieszczonej w dolnej części pojemnika kąpieli wodnej. Do kontroli temperatury badanej cieczy służy termometr (9) umieszczony w tulei termometru (11) przechodzącej przez pokrywę (10) pojemnika pomiarowego. Temperatura cieczy termostatycznej kontrolowana jest za pomocą termometru (12), przymocowanego do ścianki pojemnika kąpieli wodnej. Napięcie zasilające grzałkę doprowadzane jest z regulatora tyrystorowego. Na pokrywie regulatora umieszczone jest pokrętło płynnej regulacji napięcia zasilającego grzałkę.
Tabela pomiarowa.
Temperatura |
Stała przyrządu |
Lepkość badanych cieczy w oE |
|
oC |
tw [s] |
VAT 15W-40 |
ELF 5W-40 |
50 |
55 |
5,85 |
6,85 |
Wnioski .
Po przeprowadzeniu pomiarów stwierdzono, że najbardziej lepkim z badanych jest olej syntetyczny ELF 5W-40, a jego lepkość jest ok. 7 razy większa od lepkości wody destylowanej. Olej VAT 15W-40 do silników wysokoprężnych jest ok. 6 razy bardziej lepki od wody. Im wskaźnik lepkości jest mniejszy, tym bardziej badana ciecz konsystencją przypomina wodę. Sama woda destylowana ma współczynnik lepkości 1 °E.