Springen naar inhoud

Viscositeit meten lukt niet


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 04 april 2009 - 15:47

Ik heb hier informatie vandaan gehaald om de dynamische viscositeit te berekenen.

omdat ik uiteindelijk de viscositeit van een non-newtoniaanse vloeistof wou meten bij verschillende snelheden heb ik de manier van stokes net op een wat ander manier uitgevoerd.

Ik weet niet hoe ik alles hierin moet posten dus ik heb een webpagina'tje van mijn hele meting enzo gemaakt. mijn excuses voor de slordigheid en (misschien) slechte uitleg, maar het moest even snel.



Het probleem is ik kom op geen reŽel getal uit van de viscositeit. Mijn waarden zijn namelijk minstens een factor 1000 zo groot. en de viscositeit is ook geen constante.
Het zou dus kunnen zijn dat er nog een andere kracht met grote invloed hier een rol speelt, maar ik kom er niet achter welke dat zou moeten zijn.

Ik zou het HEEL erg op prijs stellen als iemand ideeen heeft over wat ik fout heb gedaan.



(Ik zal later nog wel een nettere reactie van het probleem en alles maken, als dat nodig is. Ik kan morgen pas weer reageren)

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 04 april 2009 - 17:55

- Als de excelsheet met formules onzin oplevert moet je hem niet zomaar vertrouwen, niemand kan zien wat voor fouten er in je excelformules zitten. Maak liever gewoon een grafiek van v als functie van m. De meting is in water, dus volgens Stokes zal er er een lineair verband zijn tussen m en v. In de tabel onderin de excelsheet geef je alleen de massa van het contragewicht, als je het contragewicht als m gebruikt zal de asafsnede niet nul zijn.

- Bekijk de grafiek en beoordeel of hij lineair is. Bereken dan de viscositeit uit de helling.

- Stokes geldt voor een vallende bal in een ruime waterbak, terwijl je tekening aangeeft dat de buis tamelijk krap is. Dat geeft extra wrijving. Je moet daarom op zoek naar een speciale formule voor jouw situatie.

- Aan je metingen is vreemd dat de kleine contragewichten resulteren in snelheid ongeveer nul, en de grootste contragewichten resulteren in grote snelheden. Klopt dat?

- De negatieve snelheid van contragewicht 0.01 lijkt een uitbijter. Klopt dat?

- Je zegt dat je een non-newtoniaanse vloeistof wilt meten, maar je doet de meting met water. Dat is duister.

Veranderd door jkien, 04 april 2009 - 18:09


#3

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 april 2009 - 18:10

-klik hier voor nieuwe link naar v als functie van m diagram met de rest.

-Ok ik heb de snelheid uitgezet tegen de massa van het contragewicht en lijkt redelijk lineair. (het gewicht van de bol in de vloeistof veranderd niet en is trouwens 47 gram dacht ik). Ik begrijp niet hoe ik uit de helling de viscositeit moet bepalen.

-Volgens mij heeft de krapheid van de buis weinig invloed op de wrijving, maar het zou natuurlijk heel goed kunnen dat je gelijkt. Ter verduidelijking de afstand tussen rand van de bol en de wand van de buis was minstens 2 cm.

-

#4

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 05 april 2009 - 18:30

sorry de reactie hierboven is niet helemaal compleet. ik drukte per ongeluk op "voeg reactie toe". Hier is de complete

- klik hier voor nieuwe link naar v als functie van m diagram met de rest.

- Ok ik heb de snelheid uitgezet tegen de massa van het contragewicht en lijkt redelijk lineair. (het gewicht van de bol in de vloeistof veranderd niet en is trouwens 47 gram dacht ik). Ik begrijp niet hoe ik uit de helling de viscositeit moet bepalen.

- Volgens mij heeft de krapheid van de buis weinig invloed op de wrijving, maar het zou natuurlijk heel goed kunnen dat je gelijkt. Ter verduidelijking de afstand tussen rand van de bol en de wand van de buis was minstens 2 cm.

- het is toch helemaal niet vreemd dat een grotere massa zorgt voor grotere snelheden? want dan zou de uitgeoefende kracht helemaal geen invloed hebben op de snelheid.

- ja de negatieve snelheid kan je inderdaad zien als een uitbijter. kleinere snelheden geven waarschijnlijk wel een accuratere waarde voor de viscositeit, maar dat staat natuurlijk los van negatieve snelheden.

- Ik wil inderdaad de viscositeit van een non-newtoniaanse vloeistof meten, Ik heb de proef met het newtoniaanse water eerst gedaan voor controle. De viscositeit van water is namelijk al bekend. Als ik met de meting bij water een juiste waarde van de viscositeit zou krijgen, kan ik concluderen dat de metingen goed zijn (voor newtoniaanse vloeistoffen tenminste). jammer genoeg is dat niet het geval.

#5

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 05 april 2009 - 20:49

- Ok ik heb de snelheid uitgezet tegen de massa van het contragewicht en lijkt redelijk lineair. (het gewicht van de bol in de vloeistof veranderd niet en is trouwens 47 gram dacht ik). Ik begrijp niet hoe ik uit de helling de viscositeit moet bepalen.

- Mooi dat het redelijk lineair is, op het eerste gezicht lijkt het dan in orde.
- Een vraag over de getallen: bij de laatste meting bereikt het gewicht 0.2 kg een snelheid van 1.4 m/s. Dat doet vermoeden dat de kogel in een seconde de bovenkant bereikte en daar met grote snelheid uit het water schoot. Ging dat inderdaad zo explosief?
- Als je de wet van Stokes omschrijft is het v = a*m + b met helling a = g / (6 ∑ п ∑ r ∑ μ) . In jouw grafiek is de helling ongeveer 7 m/kg.s, dus de effectieve viscositeit μ = g / (6 ∑ п ∑ r ∑ a) is ongeveer 3 kg/m∑s, zoals je al vond. Veel groter dan de officiele viscositeit van water, 0.03 kg/m∑s.
- De wet van Stokes is van toepassing bij lage Reynoldsgetallen, veel kleiner dan 1000 (zeer laminair, niet turbulent). Reken eens uit met de officiele viscositeit van water of je aan die eis voldoet.

- Volgens mij heeft de krapheid van de buis weinig invloed op de wrijving, maar het zou natuurlijk heel goed kunnen dat je gelijkt. Ter verduidelijking de afstand tussen rand van de bol en de wand van de buis was minstens 2 cm.

- Als de buisdiameter bij benadering 2x zo groot als de baldiameter zit je toch met een probleem.

- het is toch helemaal niet vreemd dat een grotere massa zorgt voor grotere snelheden? want dan zou de uitgeoefende kracht helemaal geen invloed hebben op de snelheid.

- Ok. Als lezer verwachtte ik een vallende bal, zo is het ook beschreven in dat wikipedia-artikel, maar ik zie nu dat je de bal omhoog trekt.

- Ik wil inderdaad de viscositeit van een non-newtoniaanse vloeistof meten, Ik heb de proef met het newtoniaanse water eerst gedaan voor controle. De viscositeit van water is namelijk al bekend. Als ik met de meting bij water een juiste waarde van de viscositeit zou krijgen, kan ik concluderen dat de metingen goed zijn (voor newtoniaanse vloeistoffen tenminste). jammer genoeg is dat niet het geval.

- Als je glycerine gebruikt i.p.v. water zou je kunnen meten bij lagere Reynoldsgetallen.

#6

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 april 2009 - 10:45

ik begrijp je formule niet. qua eenheden kom ik voor v niet uit op m/s en voor a niet op m/s^2.

Ik weet niet wat bedoeld wordt voor de doorsnede-gemiddelde stroomsnelheid. voor het reynoldsgetal.

een hogere massa zorgt dankzij de zwaartekracht toch altijd voor meer snelheid, als er sprake is van een dichtheid? een steen zinkt en hout niet.

hmm hoe duur is glycerine? als ik glycerine gebruik kan ik toch ook de buis verkleinen? welk soort diameter raad je aan?

oh ja en bij de wet van stokes is de viscositeit toch in Pa. s?

Veranderd door Maveryth, 06 april 2009 - 10:53


#7

jkien

    jkien


  • >1k berichten
  • 3055 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 06 april 2009 - 12:04

- Als de eenheden van jouw formule wel kloppen kun je die beter gebruiken.
- Bij 'het' Reynoldsgetal mag je alles invullen dat ongeveer de kenmerkende grootteorde heeft, bijv. baldiameter 2 cm en snelheid 1.4 m/s. Het gaat hier alleen om de grootteorde van het Reynoldsgetal.
- Om een geschikte buisdiameter te bepalen moet je opzoeken of onderzoeken hoe groot het effect is van de buisdiameter.
- 1 Pa.s = 1 kg/(m∑s).

Veranderd door jkien, 06 april 2009 - 12:17


#8

Maveryth

    Maveryth


  • >25 berichten
  • 92 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 07 april 2009 - 18:31

hmm ok. dankje voor je hulp. Ik denk dat ik nog een klein proefje ga uitvoeren met glycerine.

ik blijf het toch vreemd vinden dat mijn waarde van de viscositeit zo veel afwijkt van de werkelijke waarde. De wet van stokes geldt misschien alleen voor hele kleine bolvormige deeltjes. zou dat kunnen?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures