kab
18th September 2009, 03:25 PM
عنوان آزمایش: اندازه گیری ویسکوزیته ی سیالات به روش ((هیگن- پوازی))
تئوری :
لزجت سیالات را به طرق متعددی می توان اندازه گرفت که از آن جمله عبارتند از:
1-روش های مبتنی بر قانون لزجت نیوتن
2-روش های متکی بر قانون هیگن –پوازی
3-روش هایی که مستلزم کالیبراسیون با سیالاتی است که لزجتشان معلوم است.
واما روش های صنعتی برای اندازه گیری ویسکوزیته ی سیالات:
· ASTM -------------saybolt
· DIN-----------------Engler
· B.S------------------Redwood
که روش sayboltخود به دو صورت انجام می شود:
· Universal
· Fureol
اما روش هیگن-پوازی:
در استفاده از روش هیگن-پوازی ابتدا باید رژیم جریان آرام باشد و در ثانی با استفاده از روش هایی از جمله استفاده از پمپ در مخزن بزرگ شرط h=cte برقرار شود تا یک جریان دایمی داشته باشیم.
اصول کار بر مبنای شکل زیر است:
در شکل زیر یک لزجت سنج سیبولت تشان داده شده است که برای کارهای صنعتی به کار می رود.این دستگاه در واقع ظرفی است که در انتهای آن یک لوله ی مویین کوتاه نصب شده است .
ظرف را با مایع پر کرده سپس درپوش زیرین را برداشته و مدت عبور 60 سانتی متر مکعب مایع را اندازه گیری می کنند این مدت که تابع لزجت سینماتیک سیال است به نام ثانیه های سیبولت معروف است.
برای تعیین لزجت سینماتیک عبارات Δp=ρgh و Q=v/t را در معارله جاگذاری کرده و داریم:
جملات سمت راست معادله به نوع سیال بستگی نداشته و برای یک دستگاه مقداری است ثابت که آن را با C1 نشان داده ایم.ارتفاع مایع گرچه در طی آزمایش تغییر می کند ولی محدوده ی تغییرات آن برای تمام مایعات یکسان است.حال با توجه به اینکه μ/ρ=v است می نویسیم.
V=C1t
رابطه ی فوق نشان می دهد که لزجت سینماتیک با زمان رابطه ی خطی دارد.لوله ی مویین بسیار کوتاه است و لذا پروفیل سرعت در آن تثبیت نمی شود.سیال بطور یکنواخت وارد لوله می شود و سپس سرعت در مجاورت دیواره ی لوله کم شده در مرکز آن زیاد ی شود .به همین دلیل عملا رابطه ی لزجت سینماتیک و زمان خطی نیست و لذا لازم است که معادله فوق با جمله ای به صورتC/tتصحیح شود بنابراین داریم:
V=C1t+C2/t
رابطه ی تقریبی لزجت و ثانیه های سیبولت به صورت زیر است:
V=.0022t-1.80/t
که در آن v بر حسب استوکس و زمان بر حسب ثانیه است.
طریقه ی آزمایش :
قبل از تشریح نحوه ی آزمایش باید بدانیم که از روش Fureol معمولا برای اندازه گیری سیالاتی با ویسکوزیته ی بالا استفاده می شود (به عنوان مثال پارافین و گریز)
ولی از روش Universal برای سیالاتی با گرانروی پایین بهره می بریم(مثلا آب و گلیسیرین).
حال اگر برای یک سیال با گرانروی نامعلوم ندانیم از کدام روش استفاده کنیم ابتدا از یکی از طرق فوق استفاده می کنیم و نتیجه را با رنج زمانی استاندارد آن روش مقایسه می کنیم و بسته به نتیجه ی حاصله طریقه ی بهینه را بر می گزینیم.
برای انجام آزمایش از دستگاهی به شکل زیر استفاده می کنیم.
V=C1t+C2/t
رابطه ی تقریبی لزجت و ثانیه های سیبولت به صورت زیر است:
V=.0022t-1.80/t
که در آن v بر حسب استوکس و زمان بر حسب ثانیه است.
طریقه ی آزمایش :
قبل از تشریح نحوه ی آزمایش باید بدانیم که از روش Fureol معمولا برای اندازه گیری سیالاتی با ویسکوزیته ی بالا استفاده می شود (به عنوان مثال پارافین و گریز)
ولی از روش Universal برای سیالاتی با گرانروی پایین بهره می بریم(مثلا آب و گلیسیرین).
حال اگر برای یک سیال با گرانروی نامعلوم ندانیم از کدام روش استفاده کنیم ابتدا از یکی از طرق فوق استفاده می کنیم و نتیجه را با رنج زمانی استاندارد آن روش مقایسه می کنیم و بسته به نتیجه ی حاصله طریقه ی بهینه را بر می گزینیم.
برای انجام آزمایش از دستگاهی به شکل زیر استفاده می کنیم.
http://i39.tinypic.com/mv1zs9.jpg
همانطور که ملاحظه می شود دستگاه مورد آزمایش دو مخزن برای مایع وجود دارد. در یکی آز آنها پارافین و در دیگری گلیسیرین وجود دارد. قطر لوله های مویین به همین دلیل مختلف است. در زیر هریک یک بشر مدرج قرار میدهیم و زمان لازم برای تخلیه 60cc از هر یک از دو سیال را اندازه گیری می کنیم.
اعداد جدول زیر از آزمایش حاصل شده است:
.................................................. .............
نتایج آزمایش:
با توجه به نتایج به دست آمده نتیجه می گیریم که با افزایش دما ضریب ویسکوزیته مایعات کاهش می یابد. در واقع با افزایش دما جنبش مولکول های مایع افزایش یافته و پیوند مولکولی ضعیف تر می گردد و مولکول ها راحت تر می توانند روی یکدیگر سر بخورند. از روش saybolt که بر اساس زمان جاری شدن سیال و بر اساس اندازه گیری های تجربی شکل گرفته مقاومت سیال در برابر جاری شدن را اندازه می گیریم این مقاومت به جاری شدن به دلیل υ می باشد.
انحرافات احتمالی نتایج به علت وجود خطاهای احتمالی دستگاه:
از جمله خطاها می توان به خطای اندازه گیری زمان اشاره کرد. و از معایب آن می توان به ضعف دستگاه در اندازه گیری υ برای سیال تحت فشار اشاره کرد ولی چون υ برای مایعات تقریبأ مستقل از فشار است این ضعف زیرمهم به نظر نمی رسد. یکی از مهمترین عیبهای دستگاه عدم مستقل بودن آن است یعنی این دستگاه زمینه ی تئوریکی ندارد و روابط از برازش نتایج بدین ترتیب حاصل شده است که ابتدا مایعات با υ های مشخص را در دستگاه ریخته و t را تعیین کرده اند و سپس با برازش داده ها روابط تجربی بدست آمده است که حتمأ برازش رابطه ،خطایی ایجاد می کند.
http://shimist.ir/fa/images/stories/tik.gif تعداد صفحات: ۵ صفحه
http://www.shimist.ir/Site/images/stories/money.gifحجم فایل : ۱۵۴ کیلو بایت
http://shimist.ir/fa/images/stories/lock.gif پسورد فایل : www.iranchem.blogfa.com (http://www.iranchem.blogfa.com/)
http://www.shimist.ir/Site/images/stories/undo.gifفرمت : MS word
http://www.shimist.ir/Site/images/stories/dl.gif (http://www.shimist.ir/dl/software/Aspen-Engineering-Suite-v11.1-3CD-ISO-%5bShimist.ir%5d.exe)لینک دانلود : دانلود (http://www.uplod.ir/download.php?file=639160)
تئوری :
لزجت سیالات را به طرق متعددی می توان اندازه گرفت که از آن جمله عبارتند از:
1-روش های مبتنی بر قانون لزجت نیوتن
2-روش های متکی بر قانون هیگن –پوازی
3-روش هایی که مستلزم کالیبراسیون با سیالاتی است که لزجتشان معلوم است.
واما روش های صنعتی برای اندازه گیری ویسکوزیته ی سیالات:
· ASTM -------------saybolt
· DIN-----------------Engler
· B.S------------------Redwood
که روش sayboltخود به دو صورت انجام می شود:
· Universal
· Fureol
اما روش هیگن-پوازی:
در استفاده از روش هیگن-پوازی ابتدا باید رژیم جریان آرام باشد و در ثانی با استفاده از روش هایی از جمله استفاده از پمپ در مخزن بزرگ شرط h=cte برقرار شود تا یک جریان دایمی داشته باشیم.
اصول کار بر مبنای شکل زیر است:
در شکل زیر یک لزجت سنج سیبولت تشان داده شده است که برای کارهای صنعتی به کار می رود.این دستگاه در واقع ظرفی است که در انتهای آن یک لوله ی مویین کوتاه نصب شده است .
ظرف را با مایع پر کرده سپس درپوش زیرین را برداشته و مدت عبور 60 سانتی متر مکعب مایع را اندازه گیری می کنند این مدت که تابع لزجت سینماتیک سیال است به نام ثانیه های سیبولت معروف است.
برای تعیین لزجت سینماتیک عبارات Δp=ρgh و Q=v/t را در معارله جاگذاری کرده و داریم:
جملات سمت راست معادله به نوع سیال بستگی نداشته و برای یک دستگاه مقداری است ثابت که آن را با C1 نشان داده ایم.ارتفاع مایع گرچه در طی آزمایش تغییر می کند ولی محدوده ی تغییرات آن برای تمام مایعات یکسان است.حال با توجه به اینکه μ/ρ=v است می نویسیم.
V=C1t
رابطه ی فوق نشان می دهد که لزجت سینماتیک با زمان رابطه ی خطی دارد.لوله ی مویین بسیار کوتاه است و لذا پروفیل سرعت در آن تثبیت نمی شود.سیال بطور یکنواخت وارد لوله می شود و سپس سرعت در مجاورت دیواره ی لوله کم شده در مرکز آن زیاد ی شود .به همین دلیل عملا رابطه ی لزجت سینماتیک و زمان خطی نیست و لذا لازم است که معادله فوق با جمله ای به صورتC/tتصحیح شود بنابراین داریم:
V=C1t+C2/t
رابطه ی تقریبی لزجت و ثانیه های سیبولت به صورت زیر است:
V=.0022t-1.80/t
که در آن v بر حسب استوکس و زمان بر حسب ثانیه است.
طریقه ی آزمایش :
قبل از تشریح نحوه ی آزمایش باید بدانیم که از روش Fureol معمولا برای اندازه گیری سیالاتی با ویسکوزیته ی بالا استفاده می شود (به عنوان مثال پارافین و گریز)
ولی از روش Universal برای سیالاتی با گرانروی پایین بهره می بریم(مثلا آب و گلیسیرین).
حال اگر برای یک سیال با گرانروی نامعلوم ندانیم از کدام روش استفاده کنیم ابتدا از یکی از طرق فوق استفاده می کنیم و نتیجه را با رنج زمانی استاندارد آن روش مقایسه می کنیم و بسته به نتیجه ی حاصله طریقه ی بهینه را بر می گزینیم.
برای انجام آزمایش از دستگاهی به شکل زیر استفاده می کنیم.
V=C1t+C2/t
رابطه ی تقریبی لزجت و ثانیه های سیبولت به صورت زیر است:
V=.0022t-1.80/t
که در آن v بر حسب استوکس و زمان بر حسب ثانیه است.
طریقه ی آزمایش :
قبل از تشریح نحوه ی آزمایش باید بدانیم که از روش Fureol معمولا برای اندازه گیری سیالاتی با ویسکوزیته ی بالا استفاده می شود (به عنوان مثال پارافین و گریز)
ولی از روش Universal برای سیالاتی با گرانروی پایین بهره می بریم(مثلا آب و گلیسیرین).
حال اگر برای یک سیال با گرانروی نامعلوم ندانیم از کدام روش استفاده کنیم ابتدا از یکی از طرق فوق استفاده می کنیم و نتیجه را با رنج زمانی استاندارد آن روش مقایسه می کنیم و بسته به نتیجه ی حاصله طریقه ی بهینه را بر می گزینیم.
برای انجام آزمایش از دستگاهی به شکل زیر استفاده می کنیم.
http://i39.tinypic.com/mv1zs9.jpg
همانطور که ملاحظه می شود دستگاه مورد آزمایش دو مخزن برای مایع وجود دارد. در یکی آز آنها پارافین و در دیگری گلیسیرین وجود دارد. قطر لوله های مویین به همین دلیل مختلف است. در زیر هریک یک بشر مدرج قرار میدهیم و زمان لازم برای تخلیه 60cc از هر یک از دو سیال را اندازه گیری می کنیم.
اعداد جدول زیر از آزمایش حاصل شده است:
.................................................. .............
نتایج آزمایش:
با توجه به نتایج به دست آمده نتیجه می گیریم که با افزایش دما ضریب ویسکوزیته مایعات کاهش می یابد. در واقع با افزایش دما جنبش مولکول های مایع افزایش یافته و پیوند مولکولی ضعیف تر می گردد و مولکول ها راحت تر می توانند روی یکدیگر سر بخورند. از روش saybolt که بر اساس زمان جاری شدن سیال و بر اساس اندازه گیری های تجربی شکل گرفته مقاومت سیال در برابر جاری شدن را اندازه می گیریم این مقاومت به جاری شدن به دلیل υ می باشد.
انحرافات احتمالی نتایج به علت وجود خطاهای احتمالی دستگاه:
از جمله خطاها می توان به خطای اندازه گیری زمان اشاره کرد. و از معایب آن می توان به ضعف دستگاه در اندازه گیری υ برای سیال تحت فشار اشاره کرد ولی چون υ برای مایعات تقریبأ مستقل از فشار است این ضعف زیرمهم به نظر نمی رسد. یکی از مهمترین عیبهای دستگاه عدم مستقل بودن آن است یعنی این دستگاه زمینه ی تئوریکی ندارد و روابط از برازش نتایج بدین ترتیب حاصل شده است که ابتدا مایعات با υ های مشخص را در دستگاه ریخته و t را تعیین کرده اند و سپس با برازش داده ها روابط تجربی بدست آمده است که حتمأ برازش رابطه ،خطایی ایجاد می کند.
http://shimist.ir/fa/images/stories/tik.gif تعداد صفحات: ۵ صفحه
http://www.shimist.ir/Site/images/stories/money.gifحجم فایل : ۱۵۴ کیلو بایت
http://shimist.ir/fa/images/stories/lock.gif پسورد فایل : www.iranchem.blogfa.com (http://www.iranchem.blogfa.com/)
http://www.shimist.ir/Site/images/stories/undo.gifفرمت : MS word
http://www.shimist.ir/Site/images/stories/dl.gif (http://www.shimist.ir/dl/software/Aspen-Engineering-Suite-v11.1-3CD-ISO-%5bShimist.ir%5d.exe)لینک دانلود : دانلود (http://www.uplod.ir/download.php?file=639160)