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

4653

    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.


      • 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. Ikävä sinua

      Onkohan sulla ollut sama tunne kuin mulla viimeisten parin päivän aikana, eilen varsinkin. Ollaan oltu ihan lähellä ja k
      Ikävä
      27
      3613
    2. Oletko sä oikeesti varattu?

      Että sen takii ei voida olla tekemisissä?
      Ikävä
      41
      2459
    3. Otavassa tapahtuu!

      Rakennuspalo, yläkerta tulessa. Henkirikosta epäillään. Tiettyä henkilöautoa etsitään, minkä mahdollinen epäilty ottanut
      Mikkeli
      36
      2284
    4. Tulemmeko hyvin

      Toimeen ja juttuun keskenämme? Luulen, että sopisit hyvin siihen ☀️ympäristöön, paljon kaikkea erilaista.♥️mietin tätä s
      Ikävä
      7
      2057
    5. Tiedän kuka sinä noista olet

      Lucky for you, olen rakastunut sinuun joten en reagoi negatiivisesti. Voit kertoa kavereillesi että kyl vaan, rakkautta
      Ikävä
      43
      1562
    6. Rakas, kerro mulle

      Miltä se tuntuu?
      Ikävä
      38
      1499
    7. Oletko ollut vihainen, suuttunut tai pettynyt

      johonkin kaivattusi toimintaan?
      Ikävä
      127
      1292
    8. Horoskooppikysely

      Oma ja ikävän kohteen horoskooppi? Sopivatko yhteen?
      Ikävä
      13
      1289
    9. Pitkäaikaiset työttömät työllisyystöillä takaisin yhteiskuntaan

      Vaikka se vähän maksaakin, niin parempi on valtion teettää hanttihommia, jottei yksilöistä tule yhteiskuntakelvottomia.
      Maailman menoa
      265
      1265
    10. Kesäseuraa

      Kesäseuraa mukavasta ja kauniista naisesta. Viesti tänään mulle muualla asiasta jos kiinnostaa Ne ketä tahansa huoli, t
      Ikävä
      45
      1255
    Aihe