Veden viskositeetti

Aluksen virtausvastus vedessä muodostuu sovinnaisen, yksinkertaistetun tarkastelun perusteella "aallonmuodostusvastuksesta" ja "kitkasta". Molemmat ovat puuttellisia ilmauksia ja jälkimmäinen pitää mm. sisällään turbulenssin. Pienillä nopeuksilla kitka on merkittävämpi mutta kun uppoama-aluksen (ei plaanaa) nopeus ylittää "runkonopeuden", allonmuodostus kasvaa eksponentiaalisesti ja tulee hallitsevaksi. Selitys on puuttellinen, mutta antakaa anteeksi.

Se pääasia on että molemmat em. vastukset ovat suoraan verrannollisia (?) nesteen, veden, viskositeettiin, joka on hyvin lämpötilariippuvainen. Pari vuotta sitten löysin netistä käyrän, josta saattoi ymmärtää, että 0-asteisen ja 20-asteisen veden viskositeettien ero oli jotakin 30% tienoilla. Nyt en löydä samaa enään. Siis että esim. Ruotsinlaivojen kulkuvastus vaihtelisi tässä haarukassa sulanveden aikana?

Onko jollakin parempaa tietoa?

7

4383

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • keemikko

      Veden viskositeetti pienenee eksponentiaalisesti lämpötilan funktiona.

      Kokeellisesti määritetystä kuvaajasta hyvin karkeasti arvioiden, viskositeetti (10^-3kgm-1s-1) // lämpötila (C): 1,8//0; 1,0//20; 0,6//40; 0,45//60; 0,35//80 ja 0,3//100.
      Eli viskositeetti putoaa melkein puoleen 0 asteesta 20 asteeseen.

      Tämähän johtuu siitä että lämpötilan noustessa molekyylit pääsevät paremmin irti naapureistaan. Neste muuttuu "juoksevammaksi".

    • mittään
    • Ei ole tullut tuota ajateltua.. Kuitenkin kiehuvan kuumaa vettä kun laskee kauhasta samaiseen astiaa.. niin ääni on sellaista pehmeää. Sitten kun ottaa jääkylmää vettä, vesi lorisee, miltei "helisee", kuumaan verrattuna
      Ruotsin laivassa suurin vastus tulee kuitenkin siitä kun vesi kiihdytetään kiertämään laivan runko. ja veden massalla on siinä suurin merkitys ja jos vesi lämmintä.. kevyttä. Niin laiva uipi syvemmässä.. Joten vastus on aika sama
      Tää tuli sitten aika äkkiä,, joten en pohtinut syvällisesti , kaikkia esiin tulevia seikkoja.

      • Minun oma assosiaationi ilmiöön on kajakkimelonta. Se, että keväisin melonta tuntuu raskaalta, voi tietysti osaltaan tuntua talven jälkeisestä lihasheikkoudesta melontaspesifisissä lihaksissa. Mutta viime syksynä olin viimeistä kertaa melomassa 27.11. Jäätä ei ollut, (oli ollut aikaisemmin) mutta rannat olivat lumen peitossa. Vesi tuntui "hyytelömäiseltä", loiske melan kärjessä kuullosti erilaiselta kuin kesällä. Kajakki kulki raskaasti. Melontakauden olen nyt kevään osalta myös jo aloittanut.

        Mutta tuo veden kiihdyttäminen. Totta kai se sitoo energiaa, mutta eikö sama energia vapaudu takaisin rungon takana päinvastaisessa prosessissa. Siis se osa, joka en muodosta karkuun pääsevää aaltoa.

        Kyllä minä näkisin virtausvastuksen olevan lähinnä vain kitka (== turbulenssi) plus aallonmuodostus.


      • airfoil
        Yusa kirjoitti:

        Minun oma assosiaationi ilmiöön on kajakkimelonta. Se, että keväisin melonta tuntuu raskaalta, voi tietysti osaltaan tuntua talven jälkeisestä lihasheikkoudesta melontaspesifisissä lihaksissa. Mutta viime syksynä olin viimeistä kertaa melomassa 27.11. Jäätä ei ollut, (oli ollut aikaisemmin) mutta rannat olivat lumen peitossa. Vesi tuntui "hyytelömäiseltä", loiske melan kärjessä kuullosti erilaiselta kuin kesällä. Kajakki kulki raskaasti. Melontakauden olen nyt kevään osalta myös jo aloittanut.

        Mutta tuo veden kiihdyttäminen. Totta kai se sitoo energiaa, mutta eikö sama energia vapaudu takaisin rungon takana päinvastaisessa prosessissa. Siis se osa, joka en muodosta karkuun pääsevää aaltoa.

        Kyllä minä näkisin virtausvastuksen olevan lähinnä vain kitka (== turbulenssi) plus aallonmuodostus.

        Mielestäni keulan ja perän kiihdyttämät vesimassat ei reakoi keskenään, eli kyse on erillisistä tapauksista.. Vähän kuin laiva olisi kilometrin pitkä.. (vertaa iso tankkeri) vesimassa on kitkavoimien vuoksi pysähtynyt laivan sivulle, kunnes perä alkaa imemään vettä takaisin tilaan jonka laiva jättää..

        Itse valmistamme tehokkaita potkuri pumppuja max.60000l min, eniten tehoa vie juuri veden kiihdyttäminen.. Suoraan voi laskea tarvittavat tehot ja potkurin kulmat pelkkään kiihdytykseen tarvittavasta energiasta, tietysti jos nostokorkeus on iso, yli 5m menee siihen sitten enemmän tehoa kuin kiihdytykseen.. Siis millään kitkalla ja muilla vastuksilla ei ole pumpuissamme merkitystä.(hydrodynamiikka on kyllä huippuluokkaa pumpuissamme).
        Toinen laite on hapetin järveen siinä on potkuri jossa on ontot siivet ja siivissä on pieniä reikiä paljon, siiven muodostama alipaine imee onttoa akselia pitkin onttoon siipeen ja siitä vedensekaan pieniä kuplia ilmaa.. Siinäkin tarvittava teho menee pelkkään veden kiihdytykseen, vastusta ei taaskaan tarvi huomioida. Potkuri pyörii vapaasti esim: järvessä eikä sillä nosteta vettä korkeussuunnassa.


    • vastuksesta

      Ei kai se ole edes kovin yksinkertaistettua sanoa, että laivan vesivastus johtuu kitkavastuksesta sekä aallonmuodostuksen aiheuttamasta vastuksesta.

      Mutta se, että vastukset olisivat suoraan verrannollisia viskositettiin ei taida pitää paikkaansa. Jos katsotaan tarkemmin kitkavastusta (ts. en tiedä juuri mitään laivan aaltovastuksesta). Kitkavastushan riippuu laivan märkäpinta-alasta, veden tiheydestä nopeuden neliöstä sekä kitkakertoimesta. Kitkakertoimen suuruuteen vaikuttaa pinnan sileys sekä Reynoldsin luku.

      Reynolsin luku on suoraan verrannollinen viskositeettiin. Mutta kitkakerroin ei ole todellakaan suoraan verrannollinen Reynoldsin lukuun. Pienemmillä Reynoldsin luvuilla kitkakerroin vaihtelee huomattavastikin Reynoldsin luvun muuttuessa, mutta suuremmilla arvoilla vaihtelu on hyvin pientä. Ja suurilla laivoilla Reynoldsin luvut ovat varsin suuria.

      • " Reynolsin luku on suoraan verrannollinen viskositeettiin. Mutta kitkakerroin ei ole todellakaan suoraan verrannollinen Reynoldsin lukuun. Pienemmillä Reynoldsin luvuilla kitkakerroin vaihtelee huomattavastikin Reynoldsin luvun muuttuessa, mutta suuremmilla arvoilla vaihtelu on hyvin pientä. Ja suurilla laivoilla Reynoldsin luvut ovat varsin suuria."

        Lopetit juuri kun rupesi kuullostamaan kiinnostavalta! Niin? Mitä sitten? Jatka!


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Mitä ihmettä

      Kaipaat hänessä
      Ikävä
      103
      1545
    2. Välillä käy mielessä

      olisiko sittenkin ollut parempi, että emme koskaan olisi edes tavanneet. Olisi säästynyt monilta kyyneleiltä.
      Ikävä
      78
      1174
    3. Mitä oikein

      Näet minussa? Kerro.
      Ikävä
      88
      1117
    4. Lopeta tuo mun kiusaaminen

      Ihan oikeasti. Lopeta tuo ja jätä mut rauhaan.
      Ikävä
      139
      1016
    5. Uskoontulo julistetun evankeliumin kautta

      Ja kun oli paljon väitelty, nousi Pietari ja sanoi heille: "Miehet, veljet, te tiedätte, että Jumala jo kauan aikaa sitt
      Raamattu
      580
      975
    6. Mika Muranen juttu tänään

      Jäi puuttumaan tarkennus syystä teolle. Useat naapurit olivat tehneet rikosilmoituksia tästä kaverista. Kaikki oli Muras
      Sananvapaus
      1
      937
    7. Hanna Kinnunen sai mieheltään tiukkaa noottia Tähdet, tähdet -kotikatsomosta: "Hän ei kestä, jos..."

      Hanna Kinnunen on mukana Tähdet, tähdet -kisassa. Ja upeasti Salkkarit-tähti ja radiojuontaja onkin vetänyt. Popedan Lih
      Tv-sarjat
      8
      882
    8. Kotipissa loppuu

      Onneksi loppuu kotipizza, kivempi sotkamossa käydä pitzalla
      Kuhmo
      19
      852
    9. Oho! Farmi-tippuja Wallu Valpio ei säästele sanojaan Farmi-oloista "Se oli niin luotaantyöntävää..."

      Wallu oikein listaa epämiellyttävät asiat… Monessa realityssä ollut Wallu Valpio ei todellakaan säästele sanojaan tippum
      Tv-sarjat
      9
      684
    10. Helvetin hyvä, että "hullut" tappavat toisensa

      On tämä merkillistä, että yritetään pitää hengissä noita paskaperseitä, joilla ei ole muuta tarkoitusta, kuin olla riida
      Kokkola
      8
      650
    Aihe