3 Лабораторна

Лабораторна робота 3

ВИЗНАЧЕННЯ КІНЕМАТІЧЕСКОЙВЯЗКОСТІ ДИЗЕЛЬНОГО ПАЛЬНОГО

Мета: Вивчити найпростіші методи визначення кінематичної в'язкості дизельного палива.

В'язкість - один з основних показників експлуатаційних властивостей дизельних палив.

В'язкість - це внутрішнє тертя між частинками рідини, тобто опір, який чинять частки рідини їх взаємному переміщенню під дією зовнішньої сили.

В'язкість нафтопродуктів залежить головним чином від їх хімічного складу і температури і впливає не тільки на прокачиваемость через фільтри, рух по топливопроводам високого тиску і роботу плунжерній пари, але також і на процеси розпилювання і сумішоутворення.

При підвищенні температури в'язкість зменшується незначно, при зниженні,-особливо при негативних температурах, вона різко зростає, що видно з графіків, показаних на рис. 19.3.Чем вище початкове значення в'язкості (при 20 ° С), тим більші зміни спостерігаються при зниженні температури. Отже, чим нижче температура, тим більший опір чинять частки палива при їх русі по топливопроводам і тим більше витрати енергії на прокачування палива. При певних значеннях в'язкості, неоднакових для різних конструкцій паливоподаючі систем, опір настільки зростає, що порушується нормальна подача палива і робота паливного насоса.

Зі сказаного ясно, що в'язкість зимових сортів палив завжди повинна бути менше в'язкості літніх.

При великий в'язкості палива утворюються великі краплі при розпилюванні і коротка струмінь, тому вимагаєте »більше часу на випаровування палива, виникає неповне його згоряння і димлення двигуна, утворюються нагароотложенія, збільшується витрата палива; все це змушує обмежувати верхню межу в'язкості. Також погіршується прокачиваемость палива через фільтри, що знижує подачу палива і відбивається на падінні потужності двигуна.

В сучасних паливах для швидкохідних дизельних двигунів кінематична в'язкість при 20 ° С допускається до 8 сСт.

При невеликій в'язкості зменшується циклової заряд, так як зростає витік палива через зазори прецизійних пар паливного насоса і розпилювачів форсунки - погіршується процес сумішоутворення, через зниження швидкості проникнення крапель в камеру згоряння, що робить суміш неоднорідною. Знижується тиск упорскування, також дещо збільшується знос плунжерних пар. Нижня межа в'язкості бажаний не менше 1,5-1,8 сСт при 20 ° С.

У ГОСТ на паливо для швидкохідних дизельних двигунів нормуються два значення в'язкості - нижню і верхню (кінематична в'язкість при 20 ° С для літнього палива повинна бути не менше 3 і не більше 8 сСт).

На в'язкість впливає тиск: з підвищенням тиску в'язкість палива зростає.

Динамічна в'язкість () - це коефіцієнт внутрішнього тертя.

Згідно Міжнародній системі одиниць (СІ) динамічна в'язкість вимірюється в ньютон-секундах на квадратний метр: (Н с) / м 2. До сих пір користуються і одиницею системи (СГС), яка називається пуаз (г / см с).

Пуаз чисельно дорівнює силі опору F = 1 дн = = г • см / с 2. виникає при переміщенні двох шарів рідини площею S = 1 см 2. знаходяться один від одного на відстані 1 см і переміщаються зі швидкістю V = 1 см / с. Кінематична в'язкість  (питомий коефіцієнт внутрішнього тертя) - це відношення динамічної в'язкості прі даній температурі до щільності рідини р при тій же температурі.

Кінематична в'язкість дизельного палива оцінюється в Стокс (Ст) або сотих частках Стокса, сантистоксах (сСт), що визначаються в капілярному віскозиметрі при температурі +20 ° С.

В системі СІ розмірність кінематичної в'язкості м 2 \ с,

а 1 сСт • = 10 -6 м 2 \ с = 1 мм 2 / с.

Прилади й матеріали для роботи

Водяний термостат з електропідігрівом і мішалкою.

Зразок дизельного палива 15-20 мл.

Вискозиметр Освальда-Пінкевич (рис. 19.4) являє собою U-подібну трубку, в одному коліні якої є два каліброваних розширення 2, переходять в ка-піллярную трубку 1, а в іншому коліні є розширена частина, ємність 5 для нагрівання продукту. Віскозиметри випускаються з різними діаметрами капілярів, для визначення в'язкості дизельних палив підходять віскозиметри діаметром 0,6-0,8 мм: чим вище в'язкість нафтопродукту, тим більшого діаметру потрібно капіляр.

До кожного віскозиметру додається паспорт, в якому вказані номер віскозиметра, діаметр капіляра і постійна С, виражена в сСт / с.

На стінках кожного віскозиметра нанесені номер і розміри капіляра, які відповідають даним паспорта, що додається до віскозиметрі.

Порядок проведення роботи

На бічній відведення віскозиметра надягають гумову трубку, перевертають його на 180 ° і занурюють вузьке коліно в стакан з випробуваним паливом. Затиснувши пальцем отвір широкого коліна, паливо за допомогою гумової трубки засмоктують в вузьке коліно віскозиметра до мітки між капіляром і розширенням. Після цього віскозиметр перевертають в нормальне положення, ретельно обтирають вузьке коліно від палива, з бічного відведення знімають гумову трубку і надягають її на вузьке коліно.

Вискозиметр встановлюють в термостаті (рис. 19.5) в строго вертикальне положення так, щоб верхня мітка була нижче рівня води. Температуру.води в термостаті під час роботи підтримують рівної 20 ± 0,1 ° С. Вискозиметр витримують в термостаті не менше 10 хв для того, щоб паливо прийняло температуру води.

Не виймаючи віскозиметра з термостата, за допомогою гумової трубки паливо засмоктують вище мітки між розширеннями, стежачи за тим, щоб в них і капілярі не утворилося бульбашок повітря, розривів і плівок.

Опустивши гумову трубку, спостерігають за перебігом палива. Коли рівень палива досягне верхньої мітки, включають секундомір і зупиняють його, коли рівень палива мине нижню мітку. Записавши час, відзначений-ве секундоміром, випробування повторюють ще три рази, беручи до уваги тільки ті відліки, які відрізняються від середньоарифметичного не більше ніж на ± 0,5%. Середній час перетікання палива в секундах tcp множать на постійну віскозиметра С, наведену в паспорті і виражену в сСт / с:

Отримане твір дає величину в'язкості палива в сантистоксах.

Оцінка результатів випробування

Отриманий результат порівнюють з вимогами стандарту табл. 19.3 і роблять висновок про відповідність випробуваного палива нормам ГОСТ.

Звіт про виконану роботу

У звіті необхідно дати поняття про в'язкості палива.

Вказати перелік приладів і матеріалів, що застосовуються в роботі.

Привести короткий опис методики проведення робо ти з пояснювальними малюнками і таблицями.

Привести результати проведеного випробування.

Порівняти отримані результати з вимогами ГОСТ.