Politechnika Krakowska Wydział Mechaniczny IAPiE Zakład Mechaniki Płynów	Nazwisko i imię: Grzywnowicz Wojciech	Grupa: 31e	Nr ćwiczenia: 2
Temat ćwiczenia: Pomiar lepkości cieczy.
Data wykonania: 09.10.2003	Data zaliczenia:	Ocena:	Uwagi:

1. Pomiar lepkości cieczy wiskozymetrem Höplera

Dynamiczny współczynnik lepkości badanej cieczy wyznacza się z warunku równowagi sił: ciężkości kulki, jej wyporu hydrostatycznego hydrostatycznego i oporu profilowego (kształtu) dla przypadku laminarnego opadania kulki (Re 0,3):

gdzie:

K - stała dla danej kulki, uwzględniająca parametry geometryczne, rotację kulki, pochylenie kulki, pochylenie rury spadowej (odchylenia od założeń Stokesa),

η - dynamiczny współczynnik lepkości cieczy
,

- gęstość kulki
,

- gęstość cieczy
,

- średni czas opadania kulki [s],

Rysunek 1. Wiskozymetr Höplera:

1 - kulka opadająca w badanej cieczy, 2 - cylinder szklany z badaną cieczą, 3 - obudowa wypełniona wodą pełniącą rolę cieczy termostatującej, 4 - poziomica, 5 - termometr, 6 - zatrzask sprężynowy, 7,8,9 - podłączenie do termostatu.

Uwaga: jeżeli dowolny ze zmierzonych czasów
różni się od
więcej niż o 1,5% pomiar należy powtórzyć.

• Tabela wyników.

Ciecz badana: olej wzorcowy (dla pomiaru nr 1) i olej „Hydrol 20” (dla pomiaru nr 2 i 3).

Lp.	T [°C]	ρC [kg/m^3]	ρK [kg/m^3]	K [m^2/s^2]	t1 [s]	t2 [s]	t3 [s]	tśr [s]	η [Pa s]
1	21	852,9	2411	76840	133,19	133,19	130,12	132,41	1,585 10^10
2	21	834	8130	129300	90	89	88	89	8,43 10^10
3	30	834	8130	129300	54	53,5	53	53,5	5,07 10^10

• Wyznaczyć stosunek η₁/η₂ dynamicznego współczynnika lepkości dla dwóch różnych temperatur:

T₁ = 21 [°C] → η₁ =
[Pa s]

T₂ = 30 [°C] → η₂ =
[Pa s]

% = 166,27%

2. Pomiar lepkości cieczy wiskozymetrem Ubbelohdego

Zasada działania wiskozymetru z wiszącym meniskiem wynika z praw rządzących nieustalonym przepływem laminarnym w prostoosiowym pionowym przewodzie (kapilara) o przekroju kołowym.

Dla pomiarów mających na celu wzorcowanie kapilar wiskozymetru lub pomiary rozjemcze wzór opisujący kinematyczny współczynnik lepkości cieczy przyjmuje postać:

gdzie:

v - kinematyczny współczynnik lepkości
,

t - czas wypływu znanej objętości cieczy [s],

C - stała kapilary
,

B - stała, dla kapilar 1A, 2, 3, 4 równa

.

Przy pomiarach seryjnych, oraz gdy

kinematyczny współczynnik badanej cieczy wyznacza się ze wzoru:

Jeżeli czas wypływu jest krótszy niż 120 [s] należy wybrać kapilarę o mniejszej wartości stałej C, przeprowadzić dwa pomiary dla t = const., przy czym różnica uzyskanych wyników powinna być mniejsza od 0,2%.

• tabela wyników

Ciecz badana:

Lp.	t [°C]	C [m^2/s^2]	t1 [s]	t2 [s]	Δt [s]	ν1 [m^2/s]	ν2 [m^2/s]	νśr [m^2/s]
1	25	0,0485	559	714	155	27,11	34,63	30,87
2	25	0,0485	558	704	146	27,06	34,14	30,6

• znając gęstość badanej cieczy obliczyć wartość jej dynamicznego współczynnika lepkości:

ρ₁ =
η₁ =

ρ₂ =
η₂ =

^{Paweł Kołodziej ©}