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

4391

    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. Heikki Silvennoinen petti vaimoaan vuosien ajan

      Viiden lapsen isä Heikki kehuu kirjassaan kuinka paljon on pettänyt vaimoaan vuosien varrella.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      137
      1916
    2. Taasko se show alkaa

      Koo osottaa taas mieltään
      Ikävä
      27
      1908
    3. Miksi ihmeessä nainen seurustelit kanssani joskus

      Olin ruma silloin ja nykyisin vielä rumempi En voi kuin miettiä että miksi Olitko vain rikki edellisestä suhteesta ja ha
      Ikävä
      23
      1848
    4. Persut nimittivät kummeli-hahmon valtiosihteeriksi!

      Persujen riveistä löytyi taas uusi törkyturpa valtiosihteeriksi! Jutun perusteella järjenjuoksu on kuin sketsihahmolla.
      Perussuomalaiset
      85
      1630
    5. Onko ministeri Juuso epäkelpo ministerin tehtäviensä hoitamiseen?

      Eikö hänellä ole kompetenttia hoitaa sosiaali- ja terveysministetin toimialalle kuuluvia ministerin tehtäviä?
      Perussuomalaiset
      62
      1448
    6. Sakarjan kirjan 6. luku

      Jolla korva on, se kuulkoon. Sain profetian 22.4.2023. Sen sisältö oli seuraava: Suomeen tulee nälänhätä niin, että se
      Profetiat
      20
      1266
    7. Elia tulee vielä

      Johannes Kastaja oli Elia, mutta Jeesus sanoi, että Elia tulee vielä. Malakian kirjan profetia Eliasta toteutuu kokonaan
      Helluntailaisuus
      37
      1163
    8. Avaa sydämesi mulle

      ❤ ❤❤ Tahdon pelkkää hyvää sulle Sillä ilmeisesti puhumalla Avoimesti välillämme Kaikki taas selviää Kerro kaikki, tahdo
      Ikävä
      38
      1160
    9. Söpö lutunen oot

      Kaipaan aina vaan, vaikkakin sitten yksipuolisesti.
      Ikävä
      11
      1148
    10. Nellietä Emmaa ja Amandaa stressaa

      Ukkii minnuu Emmaa ja Amandaa stressaa ihan sikana joten voidaanko me koko kolmikko hypätä ukin kainaloon ja syleilyyn k
      Isovanhempien jutut
      10
      1137
    Aihe