Obliczenia

Zestawienie danych i wyników:

a) Drożdże

	OBROTY	α	τr		η	log	logτr
Lp.									[cP]
1	4a	0,5	2,78	16,2	17,16	1,209515	0,444045
2	5a	1,5	8,34	27	30,89	1,431364	0,921166
3	6a	2,5	13,9	48,6	28,61	1,686636	1,143015
4	7a	3,5	19,46	81	24,02	1,908485	1,289143
5	8a	5,5	30,58	145,8	20,97	2,163758	1,485437
6	9a	7,5	41,7	243	17,16	2,385606	1,620136
7	10a	13,5	75,06	437,4	17,16	2,640879	1,875409
8	11a	22	122,32	729	16,78	2,862728	2,087497
9	12a	40	222,4	1312	16,95	3,117934	2,347135

b) Gliceryna

	OBROTY	α	τr		η	log	logτr
Lp.									[cP]
1	2a	2,5	13,9	5,4	257,41	0,732394	1,143015
2	3a	3	16,68	9	185,33	0,954243	1,222196
3	4a	4	22,24	16,2	137,28	1,209515	1,347135
4	5a	5,5	30,58	27	113,26	1,431364	1,485437
5	6a	10	55,6	48,6	114,40	1,686636	1,745075
6	7a	15	83,4	81	102,96	1,908485	1,921166
7	8a	17	94,52	145,8	64,83	2,163758	1,975524
8	9a	30	166,8	243	68,64	2,385606	2,222196
9	10a	50,5	280,78	437,4	64,19	2,640879	2,448366
10	11a	90,5	503,18	729	69,02	2,862728	2,701723
11	12a	99	550,44	1312	41,95	3,117934	2,74071

Obliczam naprężenie τ_r [dyn/cm²] dla drożdży i gliceryny z równania:

τ_r=z⋅α

gdzie stała z dla danego tłoka i cylindra S/S1 wynosi 5,56. Przykładowe obliczenie dla drożdży przy obrocie 4a :

τ_r=0,5×5,56=2,78

Następnie wartość szybkości ścinania , zależną od obrotu oraz rodzaju tłoka, odczytujemy z tabel.

Wartość η [cP] obliczam dla drożdży i gliceryny z nastepującego wzoru:

Przykładowe obliczenia dla gliceryny przy obrocie 9a :

η=166,8×100/243=68,64

Wykresy przedstawiające zależności szybkości ścinania () od lepkości (η):

Na skali podwójnie logartytmicznej przedstawiam wykres zależności szybkości ścinania od naprężeń stycznych (τ_r) (krzywa płynięcia):

Na postawie wykresu krzywej płynięcia stwierdzamy że drożdże jak i gliceryna są płynami newtonowskim.

Korzystając z modelu Ostwalda wyznaczam parametry reologiczne płynu (k i n):

Dla płynów niutonowskich (wszystkie gazy i większość cieczy o małej masie cząsteczkowej) n = 1 i wówczas k oznacza lepkość dynamiczną.

a) dla drożdży b) dla gliceryny

k=τ_r /=0,171605 k=τ_r /=2,574074

Obroty	Wartość k
2a	2,574074
3a	1,853333
4a	1,37284
5a	1,132593
6a	1,144033
7a	1,02963
8a	0,648285
9a	0,68642
10a	0,64193
11a	0,690233
12a	0,419543
Średnia wartość	1,108447

Obroty	Wartość k
4a	0,171605
5a	0,308889
6a	0,286008
7a	0,240247
8a	0,209739
9a	0,171605
10a	0,171605
11a	0,167791
12a	0,169512
Średnia wartość	0,210778

Wnioski:

1. Gliceryna ma większą lepkość od drożdży.

2. Wraz ze wzrostem α naprężenie styczne wzrasta, zarówno dla gliceryny, jak i dla zawiesiny drożdży.

3. Wartość stałej reologicznej k jest większa w przypadku gliceryny.

4. Wraz ze wzrostem α naprężenie styczne wzrasta, zarówno dla gliceryny, jak i dla zawiesiny drożdży.

---