PRIMER LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

VISCOSÍMETRO ENGLER

I.       OBJETIVOS

a)                 Determinar el valor de la viscosidad de una muestra de aceite lubricante.

b)                Mostrar la variación de la viscosidad de un fluido líquido con el cambio de temperatura.

II.      EQUIPO Y MATERIALES A UTILIZAR

a)                 El viscosímetro Engler es un dispositivo que se emplea para medir la viscosidad cinemática aproximada de aceites hasta un grado SAE60 con buena eficiencia. Está conformado por una taza metálica central, con tapa, revestida de bronce, en cuyo fondo tiene un agujero central de 2.80 mm de diámetro por donde fluirá el aceite. Este agujero se mantiene cerrado mediante un pin obturador de metal, que puede ser levantado sin necesidad de abrir la tapa. Un recipiente para agua circunda a la taza y sirve para calentar el agua (baño maría) que mantendrá al aceite a una temperatura uniforme en toda la taza utilizando el agitador incorporado del equipo.

b)                Dos termómetros de mercurio (0ºC – 100ºC), uno para el aceite y otro para el agua.

c)                 Un cronómetro, para medir los tiempos de vaciado del agua y del aceite.

d)                Un bastidor o soporte del viscosímetro con calentador a gas incorporado.

e)                 Un recipiente graduado de 250 ml.

f)                   Agua limpia, destilada preferentemente, 250 ml.

g)                 Aceite lubricante cuyo grado SAE deberá determinarse, 250 ml.

 III.     PASOS A SEGUIR EN LA EXPERIENCIA

1.                Nivele el equipo

2.                llene la taza  central con agua, llevándola a la temperatura de 20ºC

3.                Tome el tiempo de vaciado de 200 ml de agua. Anotar en la hoja de cálculos.

4.                Llene la taza central con aceite y el recipiente que la circunda con agua. Coloque los termómetros en los dispositivos respectivos.

EXPERIENCIA Nº 1

Lleve al aceite hasta una temperatura de 20ºC

5.                Tome el tiempo de vaciado de 200 ml de aceite, cuando se haya alcanzado la temperatura deseada y mantenida constante durante aprox. 5 minutos. Anote en la hoja de cálculos.

EXPERIENCIA Nº 2

Repita el procedimiento 4 y 5, para temperatura del aceite 50ºC, teniendo en cuenta que la diferencia de temperatura entre el agua y el aceite sean del orden de los 5ºC

Durante el proceso, agite constantemente el agua para uniformizar la temperatura alrededor de la taza de aceite.

EXPERIENCIA Nº 3

Repita el procedimiento 4 y 5, para temperatura del aceite 100ºC

HOJA DE DATOS Y CALCULOS

Datos de Laboratorio

El procedimiento descrito en los pasos 4 y 5 se realizará para el número de experiencias que el instructor crea conveniente. 

El tiempo de vaciado de 200 ml de agua a 20ºC está en el rango de 50-52 segundos. Si en la experiencia obtiene un tiempo diferente, anote en las conclusiones el porque de dicha diferencia. 

En el viscosímetro Engler, para ensayos donde la temperatura del agua alcanza los 50ºC existe un error del orden del 10%, sobre los 50ºC, el error baja al orden del 5%.

Mediciones y Resultados

“t” de vaciado de 200 ml de agua a 20ºC = ....... segundos.

Cálculos

a)       Determinación de los grados Engler

b)      Determinación de la viscosidad cinemática

         = (0.0731 x ºE – 0,0631/ºE) x 10^-4 m²/s

c)       Utilice la Fig. A1 de viscosidad dinámica versus temperatura y grafique la curva correspondiente al grado SAE del aceite utilizado.