ZAKŁAD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW

ZAK AD POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH
I SILNIKÓW SPALINOWYCH
ZPSiSS
WYDZIA BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA
POLITECHNIKA RZESZOWSKA im. IGNACEGO UKASIEWICZA
Al. Powsta!ców Warszawy 8, 35-959 Rzeszów, Tel: 854-31-12, Fax: 854-31-12; Tlx: 0632224 prz pl
LABORATORIUM MATERIA ÓW
EKSPLOATACYJNYCH
INSTRUKCJA LABORATORYJNA
Temat wiczenia:
POMIAR LEPKO"CI DYNAMICZNEJ PALIW
Pomiar lepko9ci dynamicznej paliw
1. WST(P
Lepko9ciC, inaczej tarciem wewnDtrznym, nazywamy w?a9ciwo9E p?ynów i
plastycznych cia? sta?ych, która charakteryzuje ich opór wewnDtrzny przeciw p?yniDciu.
Lepko9E stanowi jednC z najwaFniejszych cech p?ynów (cieczy i gazów). Adekwatnie do
laminarnego modelu przep?ywu, lepko9E wynika ze zdolno9ci p?ynu do przekazywania pDdu
pomiDdzy warstwami poruszajCcymi siD z róFnymi prDdko9ciami. RóFnice w prDdko9ciach
warstw sC charakteryzowane w modelu laminarnym przez szybko9E 9cinania. Przekazywanie
pDdu zachodzi dziDki pojawieniu siD na granicy tych warstw naprDFe! 9cinajCcych. Stosowane
sC dwie miary lepko9ci: lepko9E dynamiczna i lepko9E kinematyczna.
Lepko, dynamiczna wyraFa stosunek naprDFe! 9cinajCcych do szybko9ci 9cinania v:
K
L=
v,
jednostkC lepko9ci dynamicznej w uk?adzie jednostek miar CGS jest Puaz (P):
g
= 100 cP
1P =1
cm s
.
W uk?adzie SI analogicznC jednostkC jest Pa·s:
kg
1 Pa s = 1
= 10 P
m s
.
Lepko, kinematyczna (kinetyczna), jest stosunkiem lepko9ci dynamicznej do gDsto9ci
p?ynu :
L
O=
N
JednostkC lepko9ci kinematycznej w uk?adzie SI jest [m2/s]. W uk?adzie CGS lepko9E
kinematycznC mierzy siD w Stokesach: 1 St = 1 cm2/s.
2. STANOWISKO POMIAROWE I PRZEBIEG 2WICZENIA
Lepko9ciomierz Höpplera.
Laboratorium Materia?ów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-2-
Pomiar lepko9ci dynamicznej paliw
PrzygotowaE próbkD oleju napDdowego, benzyny silnikowej oraz mieszaninD oleju
napDdowego i rzepakowego.
Przebieg Ewiczenia:
1. WypoziomowaE wiskozymetr.
2. Nape?niE wiskozymetr badanC cieczC.
3. DobraE kulkD (wcze9niej okre9liE jej parametry, tj. K i c) i umie9ciE jC wewnCtrz cylindra
pomiarowego wiskozymetru.
4. W?CczyE termostat i nastawiE FCdanC temperaturD tp (np. 40 ºC).
5. W?CczyE termometr weryfikujCcy temperaturD wewnCtrz wiskozymetru.
6. PrzeprowadziE trzykrotnie pomiar czasu (t1, t2, t3, przy czym t9r = (t1 + t2 + t3) / 3), w jakim
kulka przechodzi pomiDdzy dwoma naniesionymi na cylindrze pomiarowym
pier9cieniami. W tym celu, jeFeli kulka jest w dolnym po?oFeniu, naleFy obróciE
wiskozymetr o 180° wokó? osi poziomej. Jego prawid?owe po?oFenie jest zabezpieczone
przez mechanizm blokujCcy.
7. Okre9liE gDsto9E badanej cieczy w temperaturze pomiaru (np. przy 40 ºC).
8. WykonaE obliczenia lepko9ci dynamicznej .
k
c
t9r
K
Lepko9E dynamiczna badanej cieczy obliczana jest z zaleFno9ci:
L = t 9r (N k N c ) K
– lepko9E dynamiczna, mPa·s,
– gDsto9E kulki, g/cm3,
– gDsto9E badanej cieczy w temperaturze pomiaru, g/cm3,
– 9redni czas opadania kulki, s,
– sta?a kulki, mPa·cm3 ·g-1,
Parametry kulek pomiarowych
Numer kulki
[rednica kulki
[mm]
Sta?a kulki K
[mPa·cm3·g-1]
GGL
1
2
3
4
5
6
15,910
15,805
15,630
15,560
15,000
13,500
10,000
2,10-4
0,009
0,07
0,13
1,2
10,5
40
zakres pomiarowy [mPa·s]
górny
dolny
(przy t = 300 s)
(przy tmin)
0,6
5
3
30
25
250
250
2500
2500
25000
8000
80000
Minimalny czas
opadania kulki
[s]
60
60
30
30
30
30
30
Tabela pomiarowa
Nazwa
substancji
tp
[ºC]
t1
[s]
t2
[s]
t3
[s]
t9r
[s]
k
[g/cm3]
c
[g/cm3]
K
[mPa·cm3 ·g-1]
[mPa·s]
Celem Ewiczenia jest okre9lenie i porównanie lepko9ci dynamicznej róFnych paliw.
3. SPRAWOZDANIE
Sprawozdanie powinno zawieraE:
•
wstDp teoretyczny (uwzglDdniajCcy opis metodyki pomiarowej),
•
schemat stanowiska pomiarowego,
•
opis pomiarów,
Laboratorium Materia?ów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-3-
•
•
Pomiar lepko9ci dynamicznej paliw
wyniki pomiarów i odpowiednie obliczenia,
wnioski.
LITERATURA
[1] Baczewski K., Ka?do!ski T.: Paliwa do silników o zap?onie iskrowym. WK Warszawa
2005.
[2] Baczewski K., Ka?do!ski T.: Paliwa do silników o zap?onie samoczynnym. WK
Warszawa 2005.
[3] Pigo! K., Ruziewicz Z.: Chemia fizyczna. PWN Warszawa 1980.
[4] Podnia?o A: Paliwa, oleje i smary w ekologicznej eksploatacji. Poradnik. WNT
Warszawa 2002.
[5] Normy dotyczCce lepko9ci paliw.
Laboratorium Materia?ów Eksploatacyjnych
ZAK ADU POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH I SILNIKÓW SPALINOWYCH
-4-