بدست آوردن ویسکوزیته محصولات نفتی

 هدف: 1_ تعیین ویسکوزیته گازوئیل در دماهای مختلف به وسیله ویسکومتر

          2_ بدست آوردن سرعت متوسط گلوله در گلیسیرین

وسایل و مواد لازم: گازوئیل، دماسنج، استوانه مدرج 10 میلی لیتر، بشر، چراغ گاز، گلیسیرین100% ، گلیسیرین50% ، ویسکومتر، توری، سه پایه، گلوله،

چکیده:

آزمایش اول: ابتدا وزن و قطر گلوله را اندازه گیری کرده و گلوله را همسطح با گلیسیرین100% قرار می دهیم. حال آن را رها کرده و به یک نقطه ای که رسید کرنومتر را روشن می کنیم و در نقطه ای دیگر آن را قطع می کنیم. این آزمایش را در چهار نقطه اندازه گیری می کنیم.

آزمایش دوم: ابتدا برای بدست آوردن ثابت ویسکومتر درون ویسکومتر گلیسیرین50% می ریزیم و در دمای معمولی مدت زمانی که طول می کشد تا از خط اول به خط دوم برسد را اندازه گیری می کنیم. حال درون ویسکومتر گازوئیل ریخته و همین کار را در دمای محیط اندازه گیری می کنیم. ضمنا درون یک استوانه مدرج نیز تغییرات حجم را هم می بینیم. حال دمای را 15 درجه بالاتر از دمای محیط می بریم و ویسکومتر را اندازه گیری کرده و تغییرات حجم را هم یادداشت می کنیم. حال این آزمایش را در دماهای 30 و 45 درجه بالاتر از محیط اندازه گیری میکنیم.

مقدمه:

گرانروی  مقاومتی است که سيال دربرابر جاری شدن ازخود نشان می دهد.

گرانروی اندازه گيری زمان لازم برای عبور حجم معينی از نمونه در دمای ثابت از داخل يک  کانال باريک به  ا بعاد استاندارد ( viscometer ) می باشد.

کليه سيالات مقاومت معينی در مقابل تغيير شکل از خود نشان می دهند اين خصو صيت را که می توان نوعی اصطکاک درونی دانست گرانروی می نامند.

گرانروی با واحد های مختلفی بيان می شود . گرانروی سينماتيک بر حسب سانتی استوک بر ثانيه می باشد.

گرانروی سينماتيک سنجش نيروی مقاومت يک سيال تحت اثر نيروی جاذبه است.

گرانروي ديناميك

نسبت بين تنش برش به كار رفته و سرعت برش است. گرانروي ديناميك همچنين دلالت مي كند بر يك مقدار تكرارپذيري در هر كدام از تنش برشي و سرعت برش كه بستگي سينوسي به زمان دارد . ضريب η اندازه گيری مقاومت جريان سيال است که معمولا گرانروي سيال  ناميده مي شود. و بستگي دارد كه اندازه گرانروي با سيستم TLM يا سيستم  TLF برقرار شده باشد.

در دستگاه  CGS  واحد گرانروي ديناميك ، يك گرم بر سانتيمتر ثانيه است كه برابر يك دين ثانيه بر سانتيمتر مربع كه يك پواز ناميده مي شود (P  ).  اغلب از سانتي پواز استفاده مي شود . در دستگاه  SI  واحد گرانروي ديناميك ، يك پاسكال ثانيه است كه اغلب جهت هماهنگي از مضرب ميلي پاسكال ثانيه استفاده ميشود.= 1 cP 1 mPa.s

گِرانرَوی ،لِزْجَت يا ويسکوزيته(به انگليسی: Viscosity)‏، عبارت است از مقاومت یک مايع در برابر اعمال تنش برشی. در يک سيال جاری (در حال حرکت)، که لايه‌های مختلف آن نسبت به يکديگر جابجا می‌شوند، به‌مقدار مقاومت لايه‌های سيال در برابر لغزش روی هم گرانروی سيال می‌گويند. هرچه گرانروی مايعی بيشتر باشد، برای ايجاد تغيير شکل يکسان، به تنش برشی بيشتری نياز است. به‌عنوان مثال گرانروی عسل از گرانروی شير بسيار بيشتر است.

با افزايش دما لزجت سيالات مايع کاهش می يابدولی در گازها، قضيه برعکس است، البته درصد تغييرات آن برای سيالات مختلف متفاوت است.

انواع گرانروی

گرانروی پویا

گرانروی پويا (ويسکوزيته ديناميک) را با نشان می‌دهيم که به صورت زير تعريف می‌شود:

گرانروی ایستایی

گرانروی ايستايی (ويسکوزيته سينماتيک):

سقوط در سيال گرانرو

یکاها

• پواز: ‫واحد اندازه‌گيری گرانروی در دستگاه cgs
• استوکس

مقادیر

گازها

مایع‌ها

نمودار تابعیت گرانروی آب به دما

مایعات دیگر در دمای ۲۵ درجه سلسیوس

روش کار :

آزمایش اول: ابتدا وزن گلوله را اندازه گیری می کنیم که 35/13 گرم است. حال قطر گلوله را هم نیز اندازه گیری کرده که حدودا  2/24 میلی متر است. حال گلوله را به کمک سیمی همسطح با گلیسیرین100% قرار می دهیم. ابتدا چهار نقطه مساوی را به کمک خط کش روی ظرف علامت گذاری می کنیم. حال گلوله را رها کرده و هنگامی که به نقطه ی اول رسید کرنومتر را می زنیم و هنگامی که از نقطه ی دوم گذشت کرنومتر را قطع می کنیم که حدودا 65/0 ثانیه شد. حال گلوله را ته ظرف به کمک سیم در می آوریم. حال دوباره گلوله را همسطح با گلیسیرین قرار می دهیم و گلوله را رها می کنیم، این بار کرنومتر را از نقطه ی دوم روشن می کنیم و در نقطه ی دوم قطع می کنیم که حدودا 91/0 ثانیه شد. دوباره گلوله را در می آوریم و دوباره همسطح با گلیسیرین قرار می دهیم و گلوله را رها می کنیم. این بار کرنومتر را از نقطه ی سوم تا چهارم اندازه گیری می کنیم که حدودا 95/0 ثانیه است. دوباره گلوله را در می آوریم و همسطح گلیسیرین قرار می دهیم. این بار کرنومتر را از نقطه ی چهارم می زنیم و در نقطه ی پنجم قطع می کنیم.

آزمایش دوم: ابتدا درون ویسکومتر گلیسیرین50% می ریزیم(در این آزمایش به جای استفاده از گلیسیرین50% ، از گلیسیرین100% استفاده می کنیم). حال به کمک لوله ی پلاستیکی که در قسمت بالای خط نشانه ها تعبیه شده است، گلیسیرین را بالا می کشیم تا از دو خط نشانه بگذرد و بالاتر از آن ها قرار گیرد. حال آن را رها می کنیم و هنگامی که به خط نشانه اول رسید کرنومتر را می زنیم و وقتی از خط نشانه دوم گذشت کرنومتر را متوقف می کنیم و C را بدست می آوریم.

حال گلیسیرین را خارج کرده و ویسکومتر را به کمک استون خشک می کنیم. حال درون ویسکومتر گازوئیل می ریزیم و و آن را درون بشری که پر از آب است قرار می دهیم. حال یک استوانه ی مدرج 10 میلی لیتری را می آوریم و آن را وزن می کنیم که حدود 03/19 گرم است. حال درون استوانه دقیقا CC 8 گازوئیل می ریزیم و دوباره استوانه را با گازوئیل وزن می کنیم که حدود 39/25 گرم است، بعد استوانه را درون بشر قرار می دهیم و به کمک گیره یک دماسنج درون بشر قرار می دهیم و ویسکومتر را هم با گیره می بندیم. حال گازوئیل را در دمای محیط می مکیم تا بالاتر از دو خط نشانه قرار گیرد، حال رها کرده و هنگامی که به خط نشانه اول رسید کرنومتر را می زنیم و هنگامی که از خط نشانه دوم گذشت کرنومتر را متوقف می کنیم و حدودا 5/3 ثانیه طول کشید تا از بین دو خط بگذرد. حال دما را 15 درجه بالاتر از دمای محیط آزمایش می بریم که 32 درجه است. وقتی که دما به 32 درجه رسید، دما را ثابت می کنیم تا بتوانیم آزمایش را اندازه گیری کنیم. گازوئیل را بالا می کشیم و رها می کنیم و هنگامی که از خط اول گذشت کرنومتر را روشن می کنیم و وقتی که از خط دوم گذشت کرنومتر را قطع می کنیم و حدود 3 ثانیه حرکت بین این دو خط طول کشید. سپس دما را 15 درجه بالاتر می بریم یعنی 30 درجه بالاتر از دمای محیط. وقتی که دما به 47 درجه سانتی گراد رسید دما را ثابت نگه می داریم و گازوئیل را بالا می کشیم و رها کرده و کرنومتر را وقتی به خط نشانه اول رسید می زنیم و موقعی که از خط نشانه دوم گذشت قطع می کنیم و 6/2 ثانیه طول کشید تا گازوئیل از بین این دو خط نشانه عبور کند. سپس دما را 15 درجه بالاتر می بریم یعنی حدود62 درجه سانتی گراد. وقتی دما به 62 درجه رسید، دما را ثابت نگه می داریم و گازوئیل را بالا می کشیم و رها کرده و کرنومتر را بین خط نشانه اول تا خط نشانه دوم می زنیم که 4/2 ثانیه است. حال دما را 15 درجه ی دیگر بالا می بریم یعنی 77 درجه ی سانتی گراد. حال که دما به 77 رسیده است، دما را ثابت نگه می داریم و گازوئیل را بالا کشیده و رها می کنیم و زمانی که طول می کشد تا گازوئیل از خط اول به خط دوم برسد 3/2 ثانیه است.

جدول ثبت نتایج حاصل از آزمایش اول

جدول ثبت نتایج حاصل از آزمایش دوم

محاسبات:

آزمایش اول:

قطر گلوله =24/2mm                 2/42cm

شعاع گلوله = 2/42÷2=1/21cm

وزن گلوله=13/35gr

 چگالی گلوله=

چگالی گلوله =

چگالی گلوله =

چگالی گلوله = 4/24gr/cm³

U₁=

U₂=

U₃=

U₄=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

µ=

آزمایش دوم:

µ=ρ.c.t

µ=0/795×0/091×3/5

µ=0/253گرانروی دینامیک 

V=c.t

V=0/091×3/5

V=0/318  گرانروی سینماتیک

µ=ρ.c.t

µ=0/785×0/091×3

µ=0/214گرانروی دینامیک 

V=c.t

V=0/091×3

V=0/273  گرانروی سینماتیک

µ=ρ.c.t

µ=0/775×0/091×2/6

µ=0/183گرانروی دینامیک 

V=c.t

V=0/091×2/6

V=0/236  گرانروی سینماتیک

µ=ρ.c.t

µ=0/766×0/091×2/4

µ=0/167گرانروی دینامیک 

V=c.t

V=0/091×2/4

V=0/218  گرانروی سینماتیک

µ=ρ.c.t

µ=0/748×0/091×2/3

µ=0/156گرانروی دینامیک 

V=c.t

V=0/091×2/3

V=0/209  گرانروی سینماتیک

جدول ثبت حاصل از محاسبات آزمایش اول

جدول ثبت حاصل از محاسبات آزمایش دوم

نتیجه گیری تفسیر نتایج: نتیجه می گیریم که با این آزمایش سرعت حد گلوله را حساب کنیم و گرانروی سینماتیک و دینامیک گازوئیل را بدست آورد

خطا :-1 خراب بودن دستگاه   2-اشتباه در محاسبات   3-انجام آزمایش در دمای بالاتر از دمای مورد نظر  4_کالیبره نبودن دماسنج

منابع : سایت oilchemistry.blogfa.com

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: