Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

TÁMOP 2.2.3-07/1-2F-2008-0011 Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam Az ülepedés folyamata, hatékonysága Mitykó János 2009.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "TÁMOP 2.2.3-07/1-2F-2008-0011 Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam Az ülepedés folyamata, hatékonysága Mitykó János 2009."— Előadás másolata:

1 TÁMOP /1-2F Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam Az ülepedés folyamata, hatékonysága Mitykó János 2009

2 Viszkozitás

3 A viszkozitás más elnevezéssel a belső súrlódás egy gáz, vagy folyadék (fluidum) belső ellenállásának mértéke a csúsztató feszültséggel szemben. A víz jól folyik, kisebb a viszkozitása mint az ét- olajnak vagy a méznek, amelyek kevésbé folyé- konyak. Minden valóságos fo- lyadéknak vagy gáznak van viszkozitása (kivéve a szuprafolyékony anyagokat). Az ideális folyadék és ideális gáz viszkozitása nulla. A köznyelvben gyakran (helytelenül) a nagy visz- kozitású anyagokat nevezik sűrűnek.

4 Viszkozitás Általában egy gáz vagy folyadék lamináris áramlása folyamán a közeg egyes rétegei különböző sebességgel áramlanak. A különböző sebességű rétegek elcsúsznak, súrlódnak egymáson, melynek következtében nyíróerő lép fel. Ennek az erőnek semmi köze a szilárd testek elmozdításakor ébredő súrlódáshoz, mert a felületre merőleges erőnek (jelen esetben a gáz- vagy a folyadékrétegeknek egymásra gyakorolt nyomásából származó erőnek) nincs hatása a nyíróerőre. Ezen kívül a szilárd testek súrlódásával ellentétben nyugvó gáz, vagy folyadék rétegei között nem lép fel nyíróerő.

5 Lamináris áramlás Az áramlás profilja parabolikus Reynolds-szám

6 Viszkozitás A viszkozitás értelmezését elsőként Newton adta meg, aki feltételezte, hogy a rétegek párhuzamos és egyenletes áramlása esetén az elmozdulás irányával ellentétes irányú súrlódó erő (F) egyenesen arányos a súrlódó felületek nagyságával (A) és a sebességgradienssel (du/dy). Az arányossági tényező az adott gáz vagy folyadék anyagi minőségére jellemző állandó a dinamikai viszkozitás (η).

7 Viszkozitás A dinamikai viszkozitásból kiindulva definiáltak még számos egyéb viszkozitást is. Legismertebb és a kenéstechnikában legáltalánosabban használt a kinematikai viszkozitás, amely a dinamikai viszkozitás η és a folyadék sűrűségének ρ a hányadosa:

8 A folyadékok viszkozitásának a mérése Működési alapelve a Hagen- Poisseuille-törvény, amely a kapillárisban történő folyadék- áramlás körülményeit írja le. Ha a törvényből kifejezzük a di- namikai viszkozitást, az alábbi összefüggést kapjuk: Ostwald-féle viszkoziméter

9 Eső golyós viszkoziméter Működési alapelve a Stokes- törvény. Mint pl. a mellékelt ábrán látható Höppler-féle viszkoziméter esetén a vízfürdőben termosztált, kissé ferdén elhelyezkedő, a vizsgá- landó folyadékkal töltött üveg- csőben egy golyó szabadon esik, és mérik a golyó esési idejét a cső két jele között. A golyó lefelé irányuló mozgását kiváltó nehézségi erő (F g ) és felhajtóerő különbségével (F fe ) szemben fellép a folyadék di- namikai viszkozitásával (η) ará- nyos (F s ) súrlódó erő.

10

11 Engler-féle viszkoziméter Kettős falú, termosztálható fémedény. Az alsó részén meghatározott méretű kifolyónyílás található. Adott mennyiségű folyadék kifolyási idejét mérik. A mérési eredményt Engler-fokban (°E) adják meg, amely az adott hőmérsékletű folyadék és az ugyanolyan hőmérsékletű víz kifolyási idejének a hányadosa. Az Engler-fok relatív adat, így az átszámítás Stokes-ra vagy m 2 /s-ra táblázat segítségével történhet. Az Engler-féle viszkoziméter Karl Engler német kémikusról kapta a nevét.

12 A viszkozitás mértékegységei Dinamikai viszkozitás: η. A dinamikai viszkozitás SI egysége: a Pascal·másodperc, mely megegyezik a 1 kg·m −1 ·s −1 -mal. A dinamikus viszkozitás cgs egysége a poise (P), melyet Jean Louis Marie Poiseuille-ról neveztek el. Gyakrabban ennek századrészét a centipoise-t (cP) használták. A centipoise széleskörű használatának az az oka, hogy a víz viszkozitása 20 °C hőmérsékleten 1,0020 cP. 1 poise = 100 centipoise = 1 g·cm −1 ·s −1 = 0,1 Pa·s. 1 centipoise = 0,001 Pa·s.

13 Kinematikai viszkozitás: n = η/ρ A kinematikai viszkozitás SI egysége: m 2 /s cgs egysége a stokes, jele: St, melyet George Gabriel Stokesról neveztek el. Néha helyette a centistokes (cSt) használatos. Amerikában gyakran a stoke formában használják (mintha a stokes a többes száma lenne). 1 stokes = 100 centistokes = 1 cm²·s −1 = 0,0001 m²·s −1. A kinematikai és dinamikai viszkozitás közötti át- számítás: η = ν·ρ, így ha ν = 1 St, akkor η = ν·ρ = 0,1 kg/m·s = 0,1 Pa∙s.

14 Az anyagok viszkozitása atmoszférikus nyomáson mérve anyaghőmérséklet (°C)viszkozitás (Pa·s) hidrogén 08,4 × ,3 × ,3 × levegő 017,1 × ,4 × ,0 × xenon021,2 × víz 01,79 × , ,55 × ,28 × jég-1315 × higany 20 17,0 × aceton0,326 × etil-alkohol0,248 × metil-alkohol0,59 × benzol0,64 × nitro-benzol2,0 × bitumen melasz méz ricinusolaj200,985 olívaolaj20[81 × … 100 × ]

15 Viszkozitás Ha tehát az anyagok viszkozitásának a logaritmusát az abszolút hőmérséklet reciprokának a függvényében ábrázoljuk, elméletileg egyeneseket kapunk. Ezeknek az egyeneseknek az iránytangensei arányosak az adott folyadék viszkozitási aktiválási energiájával. A kenőanyagok esetében gyakran fontos követelmény, hogy a viszkozitás minél kisebb mértékben függjön a hőmérséklettől (téli-nyári minőség). Kenőolajok esetén ez azért fontos, mert csapágyak kenésénél a külső hőmérséklet jelentősen befolyásolja a kenőolaj választását.

16 Sűrűségmérés

17


Letölteni ppt "TÁMOP 2.2.3-07/1-2F-2008-0011 Környezettechnikai eljárások gyakorlat 14. évfolyam Az ülepedés folyamata, hatékonysága Mitykó János 2009."

Hasonló előadás


Google Hirdetések