Калькулятор вязкости масла
Калькулятор вязкости масла при смешивании: по кинематической вязкости двух масел при одной температуре и доле первого из них по массе рассчитывает вязкость смеси методом Рефутаса. Пригодится механикам, технологам и всем, кто доливает или смешивает масла.
Результат
Введите данные и нажмите "Рассчитать".
-
Заполните поля выше
- Вязкость смеси
- -
Часть значений появится, когда заполните остальные поля.
Описание
Расчёт нужен, когда масла смешивают намеренно (чтобы получить промежуточную вязкость из двух имеющихся) или вынужденно - при доливке другого масла в систему. Он показывает, какой вязкости получится смесь, и помогает подобрать пропорцию под нужное значение.
Подготовьте кинематическую вязкость обоих масел в кв. мм/с (сСт) - она указана в техническом описании (паспорте) масла или на сайте производителя. Главное условие: обе вязкости должны быть взяты при одной и той же температуре, например обе при 40 градусах Цельсия или обе при 100 градусах Цельсия. Смешивать в расчёте вязкость при 40 градусах Цельсия с вязкостью при 100 градусах Цельсия нельзя - результат будет бессмысленным.
Долю первого масла вводите в процентах по массе. Если вы отмеряете масла по объёму, а их плотности близки, объёмная доля даёт близкий результат; при заметно разной плотности пересчитайте объёмы в массы. Доля второго масла считается автоматически как остаток до 100 %.
Типичные ошибки: вязкости при разных температурах; класс вязкости SAE вместо числа в сСт (класс - это диапазон, а не значение); доля в долях единицы (0,4) вместо процентов (40). Нулевая вязкость недопустима - расчёт выдаст ошибку.
Результат - вязкость смеси при той же температуре, при которой заданы исходные вязкости. Её можно сравнить с требованиями к маслу для вашего оборудования. Для масел с присадками и синтетики результат ориентировочный.
Как считается
Смешивание считается через индекс смешения вязкости по уравнению Рефутаса: для каждого масла вязкость переводится в индекс, индексы усредняются по массовым долям, затем индекс смеси переводится обратно в вязкость.
Индекс1 = 14,534 * ln(ln(Вязкость1 + 0,8)) + 10,975
Индекс2 = 14,534 * ln(ln(Вязкость2 + 0,8)) + 10,975
Индекс смеси = Доля / 100 * Индекс1 + (1 - Доля / 100) * Индекс2
Вязкость смеси = exp(exp((Индекс смеси - 10,975) / 14,534)) - 0,8Здесь Вязкость1 и Вязкость2 - вязкости первого и второго масла, кв. мм/с (сСт), при одной температуре; Доля - доля первого масла по массе, %; ln - натуральный логарифм; Вязкость смеси - кв. мм/с. Индекс смешения смеси выводится с 3 знаками после запятой, вязкость смеси - с 2 знаками.
Коэффициенты 14,534, 10,975 и сдвиг 0,8 - из уравнения Рефутаса в изложении Р. Э. Мейплса, "Экономика процессов нефтепереработки", 2-е изд., издательство "Пеннвелл", 2000.
Ограничения: метод точен для близких по природе нефтяных масел; для смесей с присадками и синтетикой результат ориентировочный. Индекс смешения - это не индекс вязкости (ИВ), который характеризует зависимость вязкости от температуры; калькулятор ИВ не считает.
Пример: 40 % масла 100 сСт и 60 % масла 20 сСт.
Индекс1 = 14,534 * ln(ln 100,8) + 10,975 примерно 33,196
Индекс2 = 14,534 * ln(ln 20,8) + 10,975 примерно 27,111
Индекс смеси = 0,4 * 33,196 + 0,6 * 27,111 примерно 29,545
Вязкость смеси = exp(exp((29,545 - 10,975) / 14,534)) - 0,8 примерно 35,37 кв. мм/сПример расчёта
- Вязкость первого масла
- 100 кв. мм/с (сСт)
- Вязкость второго масла
- 20 кв. мм/с (сСт)
- Доля первого масла по массе
- 40 %
- VBN
- 29,545
- Вязкость
- 35,37 кв. мм/с
Числа взяты из контрольного примера калькулятора - на них он проверяется тестами.
Частые вопросы
Почему нельзя просто взять среднее арифметическое вязкостей?
Вязкость смеси не складывается линейно: смесь 40 на 60 из масел 100 и 20 сСт даёт около 35,4 сСт, а не 52, как вышло бы при простом усреднении вязкостей по долям. Поэтому усредняют не вязкости, а индексы смешения, полученные через двойной логарифм.
При какой температуре вводить вязкость?
При любой, но одинаковой для обоих масел - например, обе при 40 градусах Цельсия. Результат относится к той же температуре.
Это то же самое, что индекс вязкости масла?
Нет. Индекс смешения вязкости - вспомогательная величина для расчёта смесей. Индекс вязкости описывает, как сильно масло разжижается при нагреве, и по этому калькулятору не определяется.
Можно ли смешивать моторные масла по этому расчёту?
Расчёт покажет ориентировочную вязкость смеси, но для масел с присадками и синтетических основ точность ниже. Совместимость присадок расчёт не оценивает.
Как подобрать пропорцию под нужную вязкость?
Меняйте долю первого масла и смотрите на результат, пока вязкость смеси не совпадёт с нужной. При доле 100 % калькулятор вернёт вязкость первого масла, при 0 % - второго.
Источники
- Maples R. E. "Petroleum Refinery Process Economics", 2-е издание, PennWell, 2000
Комментарии (0)
Комментариев пока нет.