viscocidad4

UNIVERSIDAD DE SOTAVENTO

LABORATORIO DE INGENIERIA INDUSTRIAL

Manual de prácticas de Termofluidos

Practica #4

Viscosidad

Objetivo: Medir la viscosidad relativa de los líquidos

Introducción

La viscosidad es la medida de la resistencia de un fluido que fluye: o bien, la medida inversa de su fluidez. Si un líquido fluye con facilidad, su viscosidad es baja. Se puede decir también que el fluido es delgado o que tiene poco cuerpo.Un líquido que fluye con dificultad posee una alta viscosidad. Se dice que es grueso o de mucho cuerpo.La alta viscosidad es deseable para mantener un sellamiento entre las superficies que encajan entre sí.Sin embargo, aumenta la fricción, lo cual da como resultado en un sistema hidráulico alta resistencia al fluido; aumento el consumo de potencia, debido a las perdidas por fricción; alta temperatura, originada por la fricción; aumento en la caída de presión, debido a la resistencia; la posibilidad de una operación perezosa o definitivamente lenta. Dificultad para separar el aire del aceite en el depósito.

En caso de que la viscosidad fuera demasiado baja en un sistema hidráulico:Aumenta las fugas internasPuede haber desgastes excesivos incluso atascamiento bajo fuertes cargas, debido al rompimiento de la película de aceite que existe entre las piezas móviles.Puede disminuir la eficiencia de la bomba de desplazamiento positivo ocasionando lentitud en la operación del actuador.Al existir pérdidas por fugas aumenta la temperatura.

Definición de la viscosidadAlgunos métodos para definir la viscosidad, en orden decreciente de exactitud son los siguientes:*Viscosidad absoluta (Poise)*Viscosidad Cinemática en centistokes.*Viscosidad Relativa en segundos Saybolt Universales (SUS)Números S.A.E.

Elaboro: F. Patricia Basto Morales

Fecha: 24-mar-10

Reviso Ing. Juan José Acevedo Fortuny Fecha: 24-mar-10

Autorizo: Ing. Aldo R. Jiménez Rueda

Fecha:24-mar-10

No de Revisión: 3 Frecuencia: 1 vez cada año Pagina: 1 de 8




VISCOSIDAD ABSOLUTAEl método de laboratorio para medir la viscosidad absoluta se basa en considerar a ésta como la resistencia que ofrece cuando se mueve una capa de líquido al desplazarla sobre otra capa del mismo fluido.La viscosidad Poise se define como la fuerza que se requiere por unidad de área para mover una superficie paralela a una velocidad de un centímetro por segundo, sobre otra superficie paralela separada por una película de fluido de un centímetro de espesor. El poise es la relación entre el esfuerzo cortante y el porcentaje del corte del fluido.

1 poise = 1 dina – segundo 1 centipoise = 0.01 poise Cm2

VISCOCIDAD CINEMATICAEs la relación que existe entre la viscosidad absoluta y la densidad del líquido y su unidad de medida es el Stoke y viene dado en (cm2 – seg)

Centistoke = centipoise Densidad

VISCOSIDAD SUS O VISCOSIDAD RELATIVAEs el tiempo medido con un cronómetro en que tarda 60 ml de fluido y a una temperatura de 100° C en fluir por un orificio calibrado de acuerdo a norma y se expresa en Segundos Saybolt Universales (SUS ) que es el tiempo en segundos que transcurre en la operación. Conversión de Viscosidad Saybolt a viscosidad cinematica

a) Calcular el factor A : A=6.061x 10-5(Temp en °F) + 0.994b) SUS(lectura)÷ A = SUSc) Se despega la viscosidad cinemática v

SUS =4.632vd) La medida se da en mm2/seg

NÚMERO SAELos números SAE han sido establecidos por la Sociedad Ingenieros Automotrices a fin de especificar ciertos porcentajes de viscosidad SUS.Los números de invierno (WINTER) se determinan mediante pruebas a 0°F y se definen 5W, 10W, 20W y los de verano se realizan a 210°F y se definen 20,30, 40.


Fecha: 24-mar-10



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Materiales y Reactivos Equipo 60 ml de aceite SAE 40 1 Parrilla eléctrica60 ml de aceite SAE 5W 40 1 cronómetro

1 embudo normal1 embudo decantación de 60 ml1 termómetro2 vasos de 60 ml1 par de guantes de asbesto1 soporte

Procedimiento

1.- Poner 60 ml de aceite de motor en el vaso 2.- Colocar el vaso en la estufa 3.- Encender la estufa4.- Colocar un termómetro dentro del vaso para verificar la temperatura de calentamiento del aceite llegue a 110°C5.- Armar soporte para colocar un embudo decantación de tal forma que se pueda colocar abajo otro vaso que va a recibir los 60 ml de aceite7.- El embudo decantación debe tener la válvula cerrada


Fecha: 24-mar-10



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6.- Colocar un embudo arriba del embudo decantación7.- Verificar que la temperatura llegue aproximadamente a 110°C8.- Ponerse los guantes de asbestos 9.- Agarrar el vaso que está en la estufa con los guantes de asbesto10.- Vaciar el aceite en el embudo11.- Ponerle el termómetro al embudo decantación 12.- Verificar que la temperatura de aceite tenga 100°C13.- Abrir la válvula del embudo decantación y poner a funcionar el segundero14.- Cuando se termine de vaciar el embudo decantación 15.- Se para el cronometro16.- Se lee la lectura del cronómetro en segundos y se anota el valor en la tabla.

Tabla de Datos para el Viscosímetro Saybolt

Datos iniciales:

T=23.3

Coloración: tiene una coloración como la miel y el verde limo.

Datos intermedios:

Se calentaron 500ml de aceite sac40; temperatura alcanzada 111.5Embudo de fragmentación 250ml se lleno con 250 ml de aceite sac 40

Datos finales:La temperatura en la bureta es de 100.8

Tiempo que tardó en deslizarse: 34.5

Tabla de Datos para el Viscosímetro Saybolt

T °C Diam. del orificio (plg)

t(s)

100.8°C ¼ de pulgada 34.5


Fecha: 24-mar-10



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Cuestionario

1.- ¿Con qué aparato se puede medir la viscosidad absoluta?R= El viscosímetro Saybolt: La facilidad con que un fluido fluye a través de un orificio de diámetro pequeño es una indicación de su viscosidad, este es el principio por el cual está basado el viscosímetro universal.

2.- ¿Con qué aparato se mide la viscosidad cinemática?R= Con el viscometro o visconsimetro.

3.- ¿El viscosímetro Saybolt arroja datos relacionados con la viscosidad dinámica o con la viscosidad cinemática?R= Arroja los datos con relación ala viscosidad dinámica o absoluta.

4.- ¿Son mediciones directas de la viscosidad los resultados de las pruebas en el viscosímetro de Saybolts?R= La viscosidad de las pruebas en el viscosímetro de Saybolt son medidas directas.

5.- ¿Qué viscosímetro se basa el sistema de numeración SAE a 100°C?R= Viscosímetro de Saybolts.

6.-Describa la diferencia en un aceite SAE 20 y un aceite SAE20WR= La diferencia entre el aceite SAE 20 y aceite SAE20W, es que el primero es de verano a 210°F y el segundo de invierno y este último se determina mediante pruebas a 0°F.

7.-¿Cómo se determina la viscosidad de un aceite clasificado como SAE 5W 40 para hacer la comparación de los estándares SAE?R= Entre más bajo sea el grado de viscosidad para invierno (0W, 5W, 15W, 20W, 25W, etc.) el aceite es más fluido en bajas temperaturas, por lo tanto facilita la lubricación al momento del arranque cuando el motor está frío o en bajas temperaturas. Entre mayor sea la viscosidad para el verano mayor es la viscosidad a temperaturas altas, lo que provee un mayor protección al motor en temperaturas calientes.


Fecha: 24-mar-10



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8.- Si le pidieran que comprobara la viscosidad de un aceite SAE 10W ¿A qué temperatura debería ser las mediciones?R= La temperatura debe ser de 0°F

Observaciones:

Mediante esta práctica pude observa con mayor claridad cómo es que se calcula la viscosidad y los tipos de viscosidad.

Conclusiones:

La viscosidad puede ser considerada como absoluta o cinemática, ambas son calculadas con el viscometro Saybolt.


Fecha: 24-mar-10



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Fotos de la Práctica


Fecha: 24-mar-10



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Bibliografía sugerida

Mecánica de Fluido de Robert L. Mott


Fecha: 24-mar-10



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