Viscosità Engler

Materie:	Appunti
Categoria:	Tecnologia Meccanica
Download:	402
Data:	10.09.2001
Numero di pagine:	4
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Bussacchini Marco 4I Esercitazione n° 2 6/11/2000
Determinazione della Viscosità di un Fluido
Mediante il Viscosimetro di Engler
In questa esperienza di laboratorio abbiamo calcolato la viscosità di un olio. La viscosità di un fluido è quella grandezza fisica che descrive l’attrito che vi è tra le molecole all’interno del fluido che si prende in esame. Il macchinario che utilizzeremo è il viscosimetro di Engler.

1. Viscosimetro di Engler
Noi dobbiamo rilevare il tempo che impiega un olio per scendere da un serbatoio, attraverso un piccolo foro, a varie temperature e compararlo poi con il tempo che ci impiegherebbe l’acqua. Il tempo che l’acqua impiega per uscire tutta dal serbatoio è detto costante del viscosimetro. Esso, infatti, dipende da viscosimetro a viscosimetro. La viscosità è il numero che troveremo, è una viscosità relativa perché comparata con quella dell’acqua.
L’apparecchio di Engler è formato da un recipiente pieno d’acqua con al suo interno un serbatoio per l’olio da esaminare. Questo serbatoio ha un foro conico, di diametri 2.9mm, il maggiore, e 2.8mm, il minore, che permette all’olio di uscire. Quando noi dobbiamo scaldare l’acqua non vogliamo che l’olio esca, l’apparecchio è, infatti, fornito di una bacchetta che permette di chiudere il foro. Vi sono due termometri che misurano le temperature dell’acqua e dell’olio. Per scaldare il sistema si utilizza una resistenza elettrica, l’acqua si scalderà direttamente, mentre l’olio si scalderà per induzione. All’interno del serbatoio dell’olio vi sono tre uncini che servono per determinare l’esatto volume di olio da utilizzare. Dovremo utilizzare un volume di olio pari a 200cm3. Effettueremo due misurazioni: la prima misureremo il tempo di uscita di un volume d’olio pari a 100cm3, l’altra con un volume pari a 200cm3. La prima misurazione sarà puramente indicativa perché noi utilizzeremo, per effettuare i calcoli, solamente il valore risultato dalla misurazione del volume massimo.
Tipo di viscosimetro: viscosimetro di Engler
Ditta costruttrice: -----------------
Costante del viscosimetro: 52 secondi

2. Tabella per la conversione da °E al sistema SI

3. Primo olio utilizzato
• Descrizione dell’olio
Abbiamo utilizzato un olio COMLUBE. Questo olio era di tipo invernale, cioè è predisposto a lavorare a temperature più basse. Sulla scatola vi è scritto che può variare da 10 a 40 SAE. SAE è un’unità di misura della viscosità americana.
Tipo di olio: olio invernale
Marca: Comlube
Campo di funzionalità dichiarato: 10-40 SAE

• Tabella dei dati rilevati
Numero
prove
Temperatura
(°C)
Tempo per 100 cm3 (s)
Tempo per 200 cm3 (s)
Costante k
(s)
Viscosità Engler
(°E)
Viscosità
SI
(centistokes)
Viscosità SAE
(°SAE)
1
38
315
668
52
12.8
100
2
50
196
446
52
8.6
65
3
70
116
283
52
5.4
40
4
90
72
152
52
3.06
21
5

98
59
132
52
2.53
17
50

• Osservazioni sulla tabella
La tabella indica che, al variare delle temperature cambia la viscosità. Questo è normale, infatti, con l’aumentare delle temperature l’attrito tra le molecole interne diminuisce, si dice che il fluido diventa meno viscoso. Le conversioni in gradi SAE sono effettuate solo con il valore della prova a 98°C perchè la tabella riportava solo quel valore per le conversioni.
Le conversioni effettuate con l’abaco sono state evidenziate con linee di colore blu.
• Osservazioni sul grafico
Dal grafico si nota che la relazione tra la viscosità e la temperatura risulta una retta spezzata. La forma delle rette potrebbe far intuire che il grafico della relazione tra temperatura e viscosità sia un’iperbole ma non possiamo esserne sicuri.
4. Secondo olio esaminato
• Descrizione dell’olio
Abbiamo utilizzato sempre un olio invernale, sempre con le stesse caratteristiche, dichiarate dalla casa produttrice. L’olio esaminato era un Sint2000 con un campo di lavoro che variava da 10 a 40 SAE.
Tipo olio: invernale
Marca: Agip Sint2000
Campo di funzionalità dichiarato: 10-40 SAE

Numero
prove
Temperatura
(°C)
Tempo per 100 cm3 (s)
Tempo per 200 cm3 (s)
Costante k
(s)
Viscosità Engler
(°E)
Viscosità
SI
(centistokes)
Viscosità SAE
(°SAE)
1
38
252
564
52
10.8
83
2
50
152
335
52
6.4
47.5
3
70
84
185
52
3.4
24.5
4
90
57
122
52
2.3
15
5

98
54
118
52
2.27
14.5
40
• Osservazioni sulla tabella
Dalla tabella si nota immediatamente, confrontandola con l’altra, che vi è molta differenza tra i due oli. Il primo è molto più viscoso, vi è una differenza di circa due gradi Engler. È difficile dire quale sia il migliore, certamente il Sint2000 sarà più adatto a motore freddo, mentre il Comlube andrà meglio a motore caldo. Anche qui vale, per le conversioni in gradi SAE, quanto detto per la tabella relativa al primo olio analizzato.
• Osservazioni sul grafico
Dal grafico emerge che la linea parte molto più ripida e termina più piatta. Ciò sta a significare che l’olio avrà una violenta diminuzione di viscosità quando le temperature assomigliano a quelle di un motore freddo, ma appena le temperature arrivano attorno a quelle di lavoro (circa 100° C) la sua viscosità diminuirà molto più lentamente.
5. Osservazioni conclusive
Da notare, oltre alle differenze rilevate attraverso i grafici e le tabelle, è quella del colore tra i due oli. Il primo, Comlube, era, infatti, molto più scuro del secondo, Sint2000. Ciò non significa niente però è da notare come due oli, apparentemente uguali, siano sostanzialmente diversi tra loro.

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