Dikey Düşen Top Viskozimetre

Bir sıvının viskozitesini ölçmek için birçok yöntem kullanılabilir. Bu olgular genellikle şu üç olaydan birine dayanır: sıvıyla temas halinde olan hareketli bir yüzey, sıvının içinde hareket eden bir nesne ve dirençli bir bileşen içinden akan sıvı. Bu fenomen, endüstrideki üç ana viskozimetreden, yani döner ve düşen bilyeli viskozimetrelerden ve kılcal viskozimetrelerden yararlanır. Düşen bilyalı viskozimetreler, Newton tipi sıvıların ve gazların viskozitesini ölçmek için yaygın olarak kullanılır. Bu yöntem, düşen top son hızına ulaştığında kuvvet dengesi altında Newton'un hareket yasalarını uygular. Düşen bir top için Newton'un hareket yasalarına göre kaldırma kuvveti, yerçekimi ve sürüklenme vardır ve bu üç kuvvetin net kuvveti sıfırdır. Sürtünme kuvveti, 1'den küçük Reynolds sayıları için geçerli olan Stokes yasasından elde edilebilir.

Düşen topviskozimetrelerakışkanların viskozitesini ölçmek için çok uygundur ve yöntem uluslararası standartlarda açıklanmıştır. G uluslararası standardında yöntem, Ref. Bu standartlar, düşme topu borusunun dikeyden 10 derece eğimli olduğu bir eğimli boru yöntemini açıklamaktadır. Ayrıca farklı dinamik viskozite ölçüm aralıkları için farklı çaplarda altı adet top kullanılmakta olup, topun düşme süresi test sırasında kaydedilen minimum düşme süresinden az olmadığında uygun bilya seçilebilmektedir. Topun numune sıvısı boyunca yuvarlanma ve kayma hareketi bazen eğimli silindirik bir ölçüm tüpünde bulunur. Numunenin viskozitesi topun belirli bir mesafeye düşmesi için geçen süre ile ilgilidir ve test sonuçları dinamik viskozite olarak verilir.

Düşen top yöntemi uluslararası standartlarda iyi kurulmuş ve tanımlanmış olmasına rağmen, bu tür bir viskozimetrenin çalıştırılması bir miktar sakıncalıdır. Örneğin, bir viskozimetrenin farklı viskozite aralıklarını ölçmek için farklı çaplarda altı bilyeye ihtiyacı vardır ve kullanıcının uygun bilyaları seçmek için testler yapması gerekir. Ayrıca düşen topun son hızına nerede ulaştığını, yani başlangıç ​​kayıt çizgisi ile ilk düşme konumu arasındaki mesafenin yeterli olup olmadığını belirlemek zordur. Ayrıca eğimli tüp viskozimetresi dikeyden 10 derecedir; dolayısıyla yere çarpan top sadece düşmekle kalmaz aynı zamanda yuvarlanır. Bu olay düşen top yönteminin türetme koşullarından farklıdır. Bu nedenle bu çalışmanın amacı, düşey tüplerde düşen topların davranışını tanımlayan dinamik denklemleri türetirken geleneksel düşen top yöntemini temel alan yeni bir yöntem geliştirmektir. Bu tip viskozimetre yere dik olduğundan burada dikey düşen bilyeli viskozimetre olarak anılacaktır.