VISZKOZITÁS MEGHATÁROZÁSA ROTÁCIÓS VISZKOZIMÉTERREL

HTML
DOWNLOAD

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "2.2.10. VISZKOZITÁS MEGHATÁROZÁSA ROTÁCIÓS VISZKOZIMÉTERREL"

Péter Takács
9 évvel ezelőtt
Látták:

1 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur /2006: VISZKOZITÁS MEGHATÁOZÁSA OTÁCIÓS VISZKOZIMÉTEEL A módszer annak az erőnek a mérésén alapul, amely egy flyadékban állandó szögsebességgel (rtácós sebesség) frgó rtrra hat. A rtácós vszkzmétereket newtn flyadékk vszkztásának (nyíróerő-független vszkztás) vagy nemnewtn flyadékk vszkztásának (nyíróerő-függő vagy látszólags vszkztás) mérésére használják. A rtácós vszkzméterek két csprtra, abszlút és relatív vszkzméterekre szthatók. Az abszlút vszkzméterek mérő-gemetrájában az áramlás jól meghatárztt, a mérések abszlút vszkztás-értékeket eredményeznek, amelyek bármely más abszlút értékekkel összehasnlíthatók. A relatív vszkzméterek mérő-gemetrájában az áramlás nem defnált. A mérések relatív vszkztás értékeket eredményeznek, amelyek nem hasnlíthatók össze abszlút értékekkel, vagy más relatív értékekkel, ha azkat nem ugyanazn vszkzmetrás módszerrel határzták meg. Adtt vszkztás-tartmánykra különböző mérőrendszerek és rtácós sebességek alkalmazhatók. KÉSZÜLÉKEK A következő műszertípusk a leggyakrbbak. KONCENTIKUS HENGEES VISZKOZIMÉTEEK (ABSZOLÚT VISZKOZI- MÉTEEK) A kncentrkus hengeres vszkzméterek (kaxáls kettős hengeres vszkzméterek vagy egyszerűen kaxáls hengeres vszkzméterek) esetében a vszkztás meghatárzásáhz a flyadékt a belső és a külső henger között résbe juttatják. A vszkztásmérés a belső henger frgatásával (Searle típusú vszkzméter) vagy a külső henger frgatásával (Cuette típusú vszkzméter) végezhető, a ábra, lletve a ábra szernt. Lamnárs áramlás esetén a pascalmásdpercben kfejezett η vszkztást (vagy látszólags vszkztást) a következő képlet adja meg: η = 1 M 1 2 ω 4πh 1 2 = k ω M ahl

A rtácós vszkzméterek két csprtra, abszlút és relatív vszkzméterekre szthatók.

2 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur M = a henger felületén ható frgatónymaték Newtnméterben, ω = szögsebesség radán/másdperc-ben, h = a belső henger merülés mélysége a flyékny közegben m-ben, = = a belső henger sugara m-ben, a külső henger sugara m-ben, k = a készülék műszerállandója radán/m 3 -ben kfejezve. Nem-newtn flyadékk esetében elengedhetetlen annak a nyíróerőnek (τ) vagy nyírás sebességnek (γ) megadása, amelynél a vszkztást mérk. Keskeny rés feltételek mellett (abszlút vszkzméterek esetében teljesül ez a feltétel) egyenes aránysság áll fenn M és τ között valamnt ω és γ között s: τ = AM γ = Bω ahl A és B műszerállandók, amelyeket a következő kfejezésekből számítanak: kettős henger vszkzmétereknél: 1 + A = 4π h + B = kúp-lemez vszkzméternél: ahl A = 3 2π 3 B = α 1 M = a kúp vagy a henger felületén ható frgatónymaték Newtnméterben, ω = szögsebesség radán/másdperc-ben, = a belső henger sugara m-ben, = a külső henger sugara m-ben,

külső henger sugara m-ben, k = a készülék műszerállandója radán/m 3 -ben kfejezve.

3 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur = a kúp sugara m-ben, h = a belső henger merülés mélysége a flyékny közegben, α = a vízszntes krng és a kúp között szög radánban, τ = nyíróerő pascalban (Pa), γ = nyírás sebesség recprk másdpercben (s -1 ) ábra

flyékny közegben, α = a vízszntes krng és a kúp között szög radánban,

4 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur ábra helye KÚP-LEMEZ VISZKOZIMÉTEEK (ABSZOLÚT VISZKOZIMÉTEEK) A kúp-lemez vszkzmétereknél a flyadékt a vízszntes krng és a vele meghatárztt szöget bezáró kúp közé vszk. A vszkztásmérés tt vagy a vízszntes krng vagy a kúp frgatásával végezhető. A készülékek vázlatát a ábra, lletőleg a ábra mutatja. Lamnárs áramlás esetén a pascalmásdpercben kfejezett η vszkztást (vagy látszólags vszkztást) a következő képlet adja meg: η = M 3α ω 2π = 3 M k ω ahl M = a vízszntes krng vagy a kúp felületén ható frgatónymaték Newtnméterben, ω = szögsebesség radán/másdpercben, α = a vízszntes krng és a kúp között szög radánban, = a kúp sugara m-ben,

A vszkztásmérés tt vagy a vízszntes krng vagy a kúp frgatásával végezhető. A készülékek vázlatát a 2.2.10.-3. ábra, lletőleg a 2.2.10.-4. ábra mutatja.

5 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur k = a készülék műszerállandója radán/m 3 -ben, A és B műszerállandók (ld a kncentrkus hengerű vszkzmétereknél) ábra ábra OSÓ-VISZKOZIMÉTEEK (ELATÍV VISZKOZIMÉTEEK) Az rsó-vszkzmétereknél a vszkztást egy, a flyadékba merített rsó frgatásával határzzák meg (az rsó henger vagy krng alakú lehet, amnt azt a ábra, lletve a ábra mutatja). Adtt frgás sebességnél vszkztás relatív értéke (vagy látszólags

6 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur ( ábra helye) ( ábra helye) vszkztás) közvetlenül számíthatók a skáláról lelvastt értékekből az átalakítás tényezők felhasználásával.

7 Vszkztás meghatárzása Ph. Hg. VIII. Ph. Eur A k műszerállandó általáns módn különböző frgatás sebesség mellett nyert lyan adatkból határzható meg, amelyeket bznylatlt vszkzméter-kalbráló flyadék felhasználásával kaptak. Az η vszkztást ezután a következő képlettel számíthatjuk k: η = k ω M VIZSGÁLAT A vszkztást (vagy a látszólags vszkztást) a rtácós vszkzméter kezelés utasítása szernt mérjük. A ckkely feltüntet a vszkztásmérés hőmérsékletét. Nem-newtn rendszerekre a ckkely előírja a használandó vszkzméter típusát és abszlút vszkzméterek használata esetére megadja a mérésnél alkalmazandó szögsebességet vagy a nyírás sebességet s. Ha a jelzett nyírás sebességet nem lehet pntsan beállítan, úgy egy kssé megnövelt és egy kssé csökkentett nyírás sebességet alkalmazunk és a mért értékeket nterpláljuk. elatív vszkzméterek esetén a nyírás sebesség nem ugyanaz a mnta teljes egészén, ezért nem defnálható. Ilyen körülmények között a nem-newtn flyadékk vszkztása, az előbb képlet szernt meghatárzva csupán vsznylags jellegű, amely az rsó típusától és a szögsebességtől, valamnt a mntatartály méretetől (Ø = legalább 80 mm), tvábbá az rsó bemerülés mélységétől függ. A kaptt értékek csak akkr összevethetők, ha a módszert szgrúan azns kísérlet körülmények között vtelezk k.

Az η vszkztást ezután a következő képlettel számíthatjuk k: η = k ω M VIZSGÁLAT A vszkztást (vagy a látszólags vszkztást) a rtácós vszkzméter kezelés utasítása szernt mérjük.

Hasonló dokumentumok

Folyadékok és gázok mechanikája

Folyadékok és gázok mechanikája A folyadékok nyomása A folyadék súlyából származó nyomást hidrosztatikai nyomásnak nevezzük. Függ: egyenesen arányos a folyadék sűrűségével (ρ) egyenesen arányos a folyadékoszlop