UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería Ingenierí a
VISCOSIMETRO ENGLER
1 Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Vi#c#í)etr Engler
$r%& $r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
I.
Facultad de Ingeniería
INTRODUCCION
A tra-é# del tie)./ la -i#c#idad #e a0 cn#iderad c) la .r.iedad )"# i).rtante en l# aceite# lubricante#/ l ue .r.ici el de#arrll de )uc0a# )etdlgía# .ara #u deter)inación y/ .aralela)ente di-er## #i#te)a# de cla#i2cación cn ba#e en la )i#)a& $artiend de e#t 0an a.arecid e#cala#de )edición ue/ debid a #u i).le)entación en la indu#tria e# i).re#cindible cncer/ una de ella# e# la e#cala SAE& En el .re#ente in%r)e detallare)# l# .a## lle-ad# a cab en el labratri de !ec"nica de Fluid# .ara deter)inarel grad de -i#c#idad SAE del aceite ue utili(are)# en dic0a e3.eriencia& $ara ell n# -aldre)# de algun# .ar")etr# ue )encinare)# a cntinuación/ .ara una crrecta c).ren#ión de la e3.eriencia& Dic0# .ar")etr# #n,
•
•
II.
Grado SAE, El n)bre de e#ta e#cala .r-iene de la 4Sciety % Aut)ti-e Engineer#4 ue e# una rgani(ación educati-a y cientí2ca dedicada a la tecnlgía de la )-ilidad& Debid a #u .rcedencia/ e# una )edida .ara lubricante# de aut)ción y #ir-e de re%erencia en td el )und& Se de#igna )ediante un n5)er/ el cual indica un inter-al de -i#c#idade#& Grado Engler,El grad Engler de -i#c#idad e# la relación entre l# tie).# de 6u7 de 8++ c) 9 de líuid a una te).eratura indicada y del )i#) -lu)en de agua de#tilada a 8+*C :;<&=1#>&
MARCO TEORICO
$ara lle-ar a cab e#ta e3.eriencia e# .reci# tener en clar l# cnce.t# nece#ari# .ara #u crrect entendi)ient& E#t# cnce.t# n# .er)itir"n reali(ar e#ta e3.eriencia de )anera adecuada&
VISCOSIDAD
8 Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería
E# la .r.iedad de un 6uid ue n# indica el grad de .#ición ue .re#enta cuand #e le a.lica un e#%uer( crtante& L# 6uid# de alta -i#c#idad .re#entan una )ayr re#i#tencia a 6uir? l# 6uid# de ba7a -i#c#idad 6uyen cn )uc0a )"# %acilidad& La %uer(a cn la ue una ca.a de 6uid en )-i)ient arra#tra cn#ig a la# ca.a# adyacente# de 6uid deter)ina #u -i#c#idad/ ue #e )ide cn un reci.iente :-i#c#í)etr> ue tiene un ri2ci de ta)a@ cncid en el %nd& La -elcidad cn la ue el 6uid #ale .r el ri2ci e# una )edida de #u -i#c#idad&
E#cala# en la# ue #e )ide la -i#c#idad $de)# de2nir d# ti.# de -i#c#idad, VISCOSIDAD DINA!ICA,
•
Se .uede de2nir )edir .r el tie). en ue un líuid tarda en 6uir a tra-é# de un tub ca.ilara una deter)inada te).eratura& Su unidade# el centi$i#e :c$1+B9 $a&#>&E # )uy utili(ada en 2ne# .r"ctic#& VISCOSIDAD CINE!AICA,
•
Re.re#enta la caracterí#tica .r.ia del líuid de#ec0and la# %uer(a# ue generan #u )-i)ient& Se de2ne c) el cciente entre la -i#c#idad din")ica y la den#idad del .rduct en cue#tión& Su unidad e# el centiSte :cSt))8#> Vi#c#idad Cine)"tica :cSt> Vi#c#idad Ab#luta Den#idad
DE$ENDENCIA DE LA VISCOSIDAD CON RES$ECO A LA $RESION G LA E!$ERAURA
La -i#c#idad de l# líuid# di#)inuye cn el incre)ent de la te).eratura? )ientra# ue la -i#c#idad de l# ga#e# #e incre)enta cn el incre)ent de la te).eratura& La ecuación general de la -i#c#idad #e .uede e-aluar cn la Ley de la -i#c#idad de Ste#, HLa -i#c#idad de l# 6uid# n #u%re -ariación a.reciable cn l# ca)bi# de .re#ión&
III.
DESCRI$CION DEL EJUI$O G !AERIALES A UILIKAR,
9 Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería
a& El -i#c#í)etr Engler e# un di#.#iti- ue #e e).lea .ara )edir la -i#c#idad cine)"tica a.r3i)ad de aceite# 0a#ta un grad SAE+ cn buena e2ciencia& E#t" cn%r)ad .r una ta(a )et"lica central/ cn ta.a/ re-e#tida de brnce/ en cuy %nd tiene un agu7er central de 8&<+ )) de di")etr .r dnde 6uir" el aceite/ e#te agu7er #e )antiene cerrad )ediante un .in bturadr de )etal/ ue .uede #er la-ad #in nece#idad de abrir la ta.a& Un reci.iente .ara agua circunda a la ta(a y #ir-e .ara calentar el agua :ba@ )aría> ue )antendr" al aceite a una te).eratura uni%r)e en tda la ta(a utili(and el agitadr inc).arad al eui.&
b& D# ter)ó)etr# de )ercuri :+C M 1++ *C>/ un .ara el aceite y tr .ara el agua& c& Un crnó)etr/ .ara )edir l# tie).# de -aciad del agua y del aceite& d& Un ba#tidr #.rte del -i#c#í)etr cn calentadr a ga# incr.rad& e& Un reci.iente graduad de 8=+ )l& %& Agua li).ia/ de#tilada .re%erente)ente& 8=+ )l& Aceite lubricante cuy grad SAE deber" deter)inar#e/ 8=+)l&
$ASOS A SE'UIR DE LA E$ERIENCIA, • • •
•
• •
Ni-ele el eui.& Llene la ta(a central cn agua/ lle-"ndla a te).eratura de 8+*C& )e el tie). de -aciad de 8++ )l de agua& Antar en la 07a de c"lcul#& Llene la ta(a central cn aceite y el reci.iente ue circunda cn agua& Clue l# ter)ó)etr# en l# de.ó#it# re#.ecti-#&
E$ERIENCIA N* +1, Lle-e el aceite 0a#ta una te).eratura de 8+*C )e el tie). de -aciad de 8++ )l de aceite/ cuand #e 0aya alcan(ad la te).eratura de#eada y )antenida cn#tante durante a.r3& = )inut#& Ante en la 07a de c"lcul#& ;
Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
•
•
Facultad de Ingeniería
E$ERIENCIA N*+8,
Re.ita el .rcediend ; y =/ .ara la te).eratura del aceite =+*C teniend en cuenta ue la di%erencia de te).eratura# entre el agua y el aceite #ea del rden de l# = *C& Durante el .rce#/ agite cn#tante)ente el agua .ara uni%r)i(ar la te).eratura alrededr de la ta(a de aceite& E$ERIENCIA N*+9, Re.ita el .rcediend ; y = .ara la te).eratura del aceite 1++*C&
!EDICIONES G O!A DE DAOS,
E3.& N*
Vi#c#idad del aceite e).eratu e).eratu ie). de ra ra del del -aciad del aceite agua aceite 'rad Cine)"tic Din")ic 'rad :#eg> # a a SAE :*C> :*C> P Q
1
=+
8
9
;; ; 1
;;;
Engler <&<<
8++
;&++
2.77 × 10
1=8
9&+;
2.01 × 10
−5
+&+=
9+
−5
+&+8;
9+
−5
+&+1
9+
6.42 × 10
La )edición lle-ada a cab .ara deter)inar el tie). de -aciad de 8++ )l de agua a 8+ *C n# di c) re#ultad t =50 seg
IV.
ANALISIS DE LOS RESULADOS, =
Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería
CALCULOS
a) Determinacin de lo! grado! Engler" t iempode vaciado de 200 ml de aceitea T ° C
*E
t iempode vaciado de 200 mlde aguaa 20 ° C
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +1, 444
*E
<&<<
50
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +8, 200
*E
<&<<
50
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +9, 152
*E
9&+;
50
#) Determinacin de la $i!co!idad cinem%tica"
µ =0.0731 ×° E −
0.0631
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +1,
v =0.0731 × 8.88 − −5
v =6.42 × 10
°E
0.0631 8.88
m 2/ s
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +8,
Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica v =0.0731 × 4 −
Facultad de Ingeniería
0.0631 4
−5
v =2.77 × 10 m 2 / s
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +9,
v =0.0731 × 3.04 −
0.0631 3.04
−5
v =2.01 × 10 m 2 / s
c) Determinacin de la $i!co!idad din%mica" µ =ϱ × γ
•
Dnde Den#idad relati-a del aceite a 1=*C << g
m3
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +1, −5
µ =887 × 6.42 × 10 =0.057 Pa. s
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +8, −5
µ =887 × 2.77 × 10 =0.024 Pa . s
Ree).la(and l# dat# de la e3.eriencia N +9, −5
µ =887 × 2.01 × 10 =0.017 Pa. s
Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería
Concl&!ione! En el -i#c#í)etr Engler/ .ara en#ay# dnde la te).eratura del agua alcan(a l# =+ *C e3i#te un errr del rden del 1+T? #bre l# =+ *C/ el errr ba7a al rden del =T&E#te .rcenta7e de errr #e )antiene en e#e rang #ie).re y cuand el .rcedi)ient de e7ecución de la e3.eriencia #ea el adecuad/ .er al reali(ar la e3.eriencia #e .re#entarn di-er## %actre# ue incre)entarn dic0 .rcenta7e/ e#t# %actre# %uern l# #iguiente#,
< Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería
ub incn-eniente# .ara la crrecta )edición de la te).eratura del agua/ e#te errr re#ult deter)inante a la 0ra de 0allar l# re#ultad# ya ue la %ór)ula .ara 0allar l# grad# Engler e#t" di#e@ada .ara una te).eratura de 8+ *C& La )edición del tie). de -aciad de l# 8++ )l de agua n %ue el ó.ti)/ .r l ue #e tu- ue a.elar a utili(ar un tie). .r)edi/ ba#"ndn# en la guía de labratri& N #e re#.etó la indicación de )antener la di%erencia de te).eratura# entre el agua y el aceite en el rang de l# = °C. Debid a ue aceite de)raba )uc0 tie). en caer .r c).let al reci.iente/ tu-i)# ue t)ar el tie). de -aciad .ara =+ )l y )ulti.licarl .r ; .ara a.r3i)arn# a l# 8++ )l ue debi)# 0aber )edid& E#te .rcedi)ient ta)bién a%ect la .reci#ión de nue#tr# re#ultad#&
•
•
•
•
Recomendacione!" $ara lgrar btener re#ultad# ó.ti)# en nue#tra e3.eriencia e# de -ital i).rtancia re#.etar cada una de la# di#.#icine# indicada en la guía de labratri/ ade)"# de )antener tda nue#tra cncentración en cada un de l# .a## ue lle-a)# a cab& Si bien e# ciert ue btener re#ultad# #in )argen de errr e# alg utó.ic/ de #eguir cada una de e#ta# rec)endacine# n# a#egurare)# ue el errr #e redu(ca al )íni) .#ible/ lgrand de e#ta )anera btener re#ultad# ue #e aceruen a l# -alre# bu#cad# y cncid# teórica)ente&
V.
ILIO'RAFIA •
• •
•
$0ili. !& 'er0art / Ric0ard W& 'r## / W0n I& c0#tein FUNDA!ENOS DE !ECANICA DE FLUIDOS 8* Edición 18
0tt.,it&Xii.edia&rgXiiVi#c#i)etr 0tt.,6uid#&eia&edu&c6uid#.r.iedade#-i#c#idade).iric#-i #&0t)l 0tt.,nria&)3lublearnentendiendBl#Bgrad#BdeB-i#c#idadB#aeB .araBlubricante#BdeB)tr
Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO Eléctrica y Electrónica
Facultad de Ingeniería
1+ Labratri de !ec"nica de Fluid# !ari A& 'arcía $ére( In%r)e N* +1, Vi#c#í)etr Engler
$r%&
Ing&
