AA
A A A
Opastus ja palaute
liity jäseneksi!

 /   /  /  / Veden viskositeetti

Veden viskositeetti

7 Vastausta 1 933 Lukukertaa
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?

Olet oikeassa

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".

Mie en muista

...mutta
http://www.hydroskript.de/html/_index.html?page=/html/hykp0201.html
ja edelleen Tabelle 3.2, niin selviää jotain.
Tämä ei ole se tiedosto jota kyselet ja johon täällä oli joskus vinkki-linkki, mutta kertonee saman tiedon.

Hyvä avaus Yusa

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.

Veden kiihdyttäminen

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

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.

laivan

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.

Pääsit juuri asiaan

" 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!
 /   /  /  / Veden viskositeetti

Asiantuntijat

  • SincityNaisille ja pariskunnille sunnattu intiimituotteiden erik...

Keskusteluhaku

Laaja haku



Lisää keskusteluja aiheesta

Facebookissa suositeltua

Tietoa mainosten kohdentamisesta