Лабораторная работе 6 Определение кинематической вязкости и плотности дизельных топлив

Цель работы: определить для каких условий эксплуатации можно рекомендовать данный образец и сделать заключение о качестве смесеобразования.

Задание: провести анализ опытного образцов, рассчитать величину вязкости.

Подача топлива в цилиндры двигателя, его движение по трубопроводам и распыл зависит от вязкости, т. е. от свойств жидкости, в данном случае топлива, оказывать сопротивление перемещению ее частиц относительно друг друга под влиянием действующих на них сил.

Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную.

При практических и теоретических расчетах часто приходится встречаться с кинематической вязкостью, равной отношению динамической вязкости к плотности жидкости при той же температуре.

Единицей кинематической вязкости является 1 мм2/с.

Вязкость является одной из важнейших характеристик качества дизельного топлива. топливо испаряемость вязкость фильтрация Слишком большая вязкость топлива затрудняет прокачиваемость его через фильтры и трубопроводы, а также приводит к плохому распыливанию его при впрыске в цилиндры двигателя.

При применении дизельных топлив с очень малой вязкостью ухудшается смазка топливного насоса и возрастает износ его. Кроме того, увеличивается подтекание через зазоры насоса и форсунки.

Все это привело к ограничению вязкости дизельных топлив и установлению для нее верхнего и нижнего пределов.

Существующие ГОСТы устанавливают эти пределы для каждого сорта дизельного топлива.

Определение кинематической вязкости. Кинематическая вязкость обычно определяется в капиллярном вискозиметре. Вискозиметр (рис. 5) представляет собой стеклянную U-образную трубку, в одно колено которой впаян капилляр 6. переходящий две расширенные емкости. Вискозиметр заполняется испытуемой жидкостью и помещается в термостат (обычно в стеклянный стакан с водой или какой-либо другой термостатной жидкостью), где и принимает температур)' опыта (например 20°С). Испытуемой жидкости дают возможность перетекать из правого колена вискозиметра в левое и с помощью секундомера замеряют время протекания определенного объема жидкости, находящейся между двумя метками, А и В нижнего расширения правого колена. Кинематическая вязкость испытуемой жидкости (в случае ламинарного потока) прямо пропорциональна времени истечения.

где с — постоянная вискозиметра (), зависящая в основном от геометрических размеров прибора. В частности, от длины и диаметра капилляра.

Постоянной вискозиметра называют отношение кинематической вязкости калибровочной жидкости при температуре 20 °C к среднем}' времени ее истечения через капилляр вискозиметра.

1. Аппаратура и реактивы Капиллярный вискозиметр Водяной термостат с электроподогревом и мешалкой Секундомер Стаканчик емкостью 50−100 мл Образец дизельного топлива.

2. Подготовка к испытанию Для определения вязкости налить из бутылки в открытый сосуд (стаканчик) 30−40 мл испытуемого образца дизельного топлива (не содержащего воды и механических примесей).

Надев на отводную трубку 3 вискозиметра (рис. 5) резиновую трубку длиной 15−20 см, перевернуть вискозиметр и опустить его в узкое колено 1 в сосуд с испытуемым образцом топлива. Зажать большим пальцем правой руки широкое колено 2 и, взяв свободный конец резиновой трубки в рот, засосать образец дизельного топлива так, чтобы оно заполнило без пузырьков и разрывов всю внутреннюю полость от конца колена 1 до метки В. В тот момент, когда уровень топлива (при засасывании) достигнет метку В, повернуть вискозиметр в нормальное положение, освободить от зажатия пальцем широкое колено и снять резиновую трубку.

Надеть на узкое колено 1 резиновую трубку, погрузить вискозиметр в стакан, надеть резиновый манжет на широкое колено 2 и осторожно закрепить его в зажиме штатива, обратив особое внимание на то, чтобы вискозиметр принял вертикальное положение.

При работе с вискозиметром необходимо проявить максимум осторожности, чтобы не сломать и не загрязнить его. Для этого необходимо соблюдать следующие правила:

• а) при заполнении, установке и других операциях держать вискозиметр только за одно колено (или широкое, или узкое);
• б) надевая или снимая резиновую трубку, держать вискозиметр за то ко лено, на которое надевается или с которого снимается эта трубка;
• в) не допускать попадания в вискозиметр воздуха;
• г) не затягивать чрезмерно сильно зажим при закреплении вискозиметра в штативе.

Установить и поддерживать в термостате необходимую для испытания температуру 20±0,1 С. Контроль температуры вести по термометру с ценой деления шкалы 0,1°С.

При нагреве жидкости в термостате до заданной температуры необходимо избегать перегрева ее, что достигается медленным нагреванием стакана, начиная с того момента, когда температура на 3−5°С ниже заданной.

Выдержать вискозиметр с дизельным топливом при температуре испытания б течение 10 мин.

• 3. Проведение испытания
• 1. Медленно засосать дизельное топливо, находящееся во время термостатирования в расширении 6, в узкое колено немного выше метки, А (см. рис. 5), следя за тем. чтобы в капилляре 5 и в расширении 4 не образовалось пузырьков воздуха и разрывов жидкости.

Наблюдая за спусканием жидкости в расширении; пустить секундомер в момент прохождения уровня жидкости через метку А.

Записав время истечения, отмеченное секундомеров, с точностью до 0,2 сек. повторить опыт не менее двух раз, чтобы получить три замера, отличающихся друг от друга не более чем на 0,5%.

Вычислить кинематическую вязкость испытуемого дизельного топлива при температуре испытания по формуле v, = сф. Постоянную вискозиметра С взять из паспорта на вискозиметр значение т берется как среднеарифметическое из трех отсчетов времени истечения испытуемого топлива.

Результаты вычисления выразить в мм /сек и округлить, оставив три значащие цифры (например 0,835; 0,883).

II. Определение плотности дизельного топлива Производится также как и для бензинов.

IV.

Заключение

Данные полученные при выполнении работы — вязкость, плотность, цетановое число (приближенно подсчитанное по формуле), сравнивается с нормами ГОСТ на дизельные топлива и дается заключение на соответствие или несоответствие испытуемого образца дизельного топлива нормам ГОСТ. (Отклонение цетанового числа в сторону понижения — не допускается).