Лабораторная работа № 5 определение кинематической вязкости

Цель работы: определить кинематическую вязкость при 20 °С.

Вязкость топлива определяет качество его распыления в цилиндре двигателя, дальнобойность струи, т. е. геометрию факела распыла топлива. В свою очередь, от перечисленных факторов зависят характер протекания процесса горения топлива, плавность работы двигателя, величина развиваемой им мощности.

Кроме того, вязкость является основным показателем, характеризующим смазывающие и противоизносные свойства топлива.

Изменение вязкости топлива в эксплуатационных условиях вызывает ряд нежелательных отклонений в процессе смесеобразования и работе системы топливоподачи. Характер отклонения и возможное влияние на работу двигателя приведены ниже (табл. 11).

Ф изический смысл вязкости заключается в том, что она характеризует взаимную силу сцепления отдельных частиц топлива между собой, т. е. подвижность топлива.

С изменением температуры вязкость дизельного топлива меняется, поэтому ГОСТом кинематическая вязкость нормируется при определенной температуре (+20 °С).

Для измерения кинематической вязкости топлива используют капиллярные вискозиметры (рис. 3), представляющие собой стеклянную U-образную трубку с тремя расширениями, в узкое колено 1 которой впаян капилляр 3. Диаметры капилляров могут быть различны (от 0,4 до 3,0 мм).

Над капилляром помещены два расширения 2 объемом по 5 мл каждый. Между расширениями и над капилляром нанесены метки А и Б.

На стенке расширения вискозиметра нанесены его номер и размер капилляра, которые соответствуют данным паспорта, прилагаемого к вискозиметру.

Основу метода определения кинематической вязкости с помощью вискозиметра составляет определение времени истечения через капилляр калиброванного объема жидкости.

Порядок измерения

1. В широкое колено вискозиметра заливают топливо так, чтобы нижнее расширение заполнилось на ¾ своего объема.

2. При необходимости вискозиметр устанавливают в термостат с температурой +20 °С.

3. На боковой отвод вискозиметра надевают резиновую трубку и с помощью груши, зажав пальцем отверстие широкого колена, закачивают топливо в узкое колено вискозиметра выше метки А, следя за тем, чтобы в капилляре и расширениях не образовалось пузырьков воздуха, разрывов и пленок.

4. Опустив резиновую грушу и убрав палец, наблюдают за перетеканием топлива. Когда уровень топлива, стекая, сравняется с верхней меткой, включают секундомер, и останавливают его, когда уровень топлива достигнет нижней метки.

5. Записав время, отмеренное секундомером, испытание повторяют еще 2 раза. Находят среднее время перетекания топлива от метки А до метки Б в секундах.

6. Кинематическая вязкость рассчитывается по формуле

_{ν = c · τ},

где – кинематическая вязкость топлива, мм²/с;

с – постоянная вискозиметра, приведенная в паспорте, мм²/с²;

τ – среднее время истечения топлива, с.

7. Результаты измерения записать в таблицу (табл. 4).

Таблица 4

Образец записи результатов измерения кинематической вязкости топлива

Диаметр капилляра, мм	Постоянная вискозиметра, мм2/с2	Время истечения топлива, с			Среднее время истечения, τ, с	Вязкость топлива, , мм2/с
		1 опыт	2 опыт	3 опыт