[기계공학 유체실험]회전식 점도계 측정실험

소개글

회전식 점도계 측정실험 입니다...절대 후회 하지 않을것 이라고 확신합니다. 힘들게 작성한 자료이듯 많은 도움 되었음 하내여!

목차

1. 실험 목적
2. 관련 지식
2-1. 점도란?
가. 비점도에 대해(상대점도)
나. 점도와 동점도의 관계

2-2. 점도 실험 방법의 종류
가. 캐넌 팬스캐 점도계
나. 역류형 캐넌 팬스캐 점도계
다. 우벨로데 점도계
라. 레드우드 점도계
마. 오스트발로 점도계

2-3. 시료인 윤활유의 일반적 성질
2-4. 윤활유의 특성
2-5. KS규격에 따른 실험 보충자료
2-6. 회전식 점도계 적용되는 이론식
2-7. 현장이나 연구소등 에서 회전형 점도계의 실제 실험시 제기되는 문제 점 및 해결책
3. 실험장치
4. 실험 방법
5. 결과
6. 결론
7. 소감
8. 참고문헌

본문내용

2-6. 회전형 점도계에 적용되는 이론
Newton의 점성법칙, 즉 에서 점성계수 μ를 결정하는 방법이다. 그림에서 동심원통의 회전수를 n rpm, 회전하는 원토의 반지름을 라 하면, 외부원토의 표면과 접하는 유체의 속도는 이 된다. 동심원통의 간격을 b라 할 때, 속도 기울기는

이 되며, 내부원통상의 회전능률 T는 원통을 지지하고 있는 비틀림줄에 의하여 측정된다.
원판을 이 줄에 연결하여 고정된 지침과의 차이를 읽어 회전도를 알게 된다. 내부원통 밑면의 하부 유체에 의한 회전능률을 무시하면 전단응력 τ는
가 된다. 위의 두 식을 에 대입하면,
을 얻는다,
만일 밑면의 회전능력의 영향을 무시할 수 없을 정도로 간격 a가 작을 때에는
가 된다, 단 속도변화는 거리 a에서 이다. 원판
면적에 대하여 적분하고, 으로 대치하면,


이 된다. 원판과 원관에 의한 회전응률은 비틀림줄의 회전능률 T와 같아야 하므로 식 과 에서,

이 된다. 이 식에서 μ이외의 양들은 모두 알고 있으므로 μ가 측량된다.

Brookfield점도계(회전형점도계)
Brookfield점도계는 회전형 점도계로서 시료속에 담긴 spindle을 일정한 속도로 회전시킬 때 발생하는 torque를 측정하여 점도값으로 환산시키며 이러한 회전형 점도계의 장점으로는
․Spindle이 회전하여 연속적으로 점도를 측정하므로 장시간에 걸쳐 측정하거나 시간에 따라 점도가 변하는 물질의 점도 측정에 유용하다.

․시료용액의 shear rate(rotation of spindle, RPM)를 일정하게 유지실킬 수 있으므로 뉴톤유체와 비뉴톤 유체의 측정에 모두 유용하다.

․Spindle의 회전속도를 변경시켜줄 수 있으므로 비뉴톤 유체의 경우 shear rate의 변화에 따른 점도값의 변화를 측정할 수 있다.

참고 자료

(1) Fox & McDonald, 1999, Introduction to Fluid Mechanics 5th, Scitech Media, pp. 30-31
(2) A.S.T.M D-445 윤활유의 점도
(3) A.S.T.M D-2270 점도지수
(4) 응용유체역학 김래현 외 4명
(5) 유체역학개론
(6) KS 규격 M 2014 원유 및 석유제품의 동점도 시험 방법 및
석유제품 점도지수 계산 방법
(7) John K.Vennad, 1991, 유체역학, 동명사, p.764-769.
(8) 한화석유화학 중앙연구소 점도거동에 대한 연구중.
(9) 유체역학/저자:R.W.Fox .. A.T.McDonald 번역저자:유상신.배신철.서상호 공역
출판사:WILEY