Universidad Nacional Experimental Politécnica

Antonio José de Sucre

Vicerrectorado de Puerto Ordaz

Departamento de Ingeniería Mecánica

Sección de Termofluidos

VISCOSIDAD

Resumen: La viscosidad se define como la resistencia que ofrece un fluido al esfuerzo cortante. En esteinforme se determinó, de forma experimental, la viscosidad absoluta de tres aceites multigrados; SAE10W−30, SAE 15W−40 y SAE 20W−50, mediante el método de Stokes. Este consistió en tres probetasllenas con los aceites antes mencionados, donde se dejó caer una esfera de diámetro 14,002 mm y de masa1,4368; 1,4679 y 1,4450 g respectivamente en cada tubo. Se procedió a tomar el tiempo que tarda enrecorrer la bola en 10 intervalos de 30 cm c/u. Con estos datos se calcularon el empuje hidrostático, Entreotros, que nos permitieron determinar las viscosidades experimentales de 0.65927 Pa.s para el SAE10W−30; 1.18037 Pa.s para el SAE 15W−40 y 2.09214 Pa.s SAE 20W−50. Se comparó estas viscosidadesexperimentales con las respectivas viscosidades teóricas suministradas por el fabricante, obteniéndose unerror porcentual promedio de cada aceite de 8.50% SAE 10W−30; 9.01% SAE 15W−40 y 3.49% SAE20W−50

•

INTRODUCCIÓN•

La viscosidad es la propiedad mas importante de los fluidos, y por tanto esta requiere la mayor consideraciónen el estudio del flujo de fluidos. Esta es la resistencia que ejercen los fluidos al ser deformado cuando este seaplica un mínimo de esfuerzo cortante. La viscosidad de un fluido depende de su temperatura. Es por eso queen los líquidos a mayor temperatura la viscosidad disminuye mientras que en los gases sucede todo locontrario lo contrario. Existen diferentes formas de expresar la viscosidad de un fluido, pero las másimportantes son las siguientes: viscosidad absoluta o dinámica, cinemática, Saybol, Redwoor.

Los líquidos y los gases corresponden a dos tipos diferentes de fluidos. Los primeros tienen un volumenconstante que no puede alterarse apreciablemente si son sometidos a compresión, por ende se dice que sonfluidos incompresibles. Los segundos no tienen un volumen propio, sino que ocupan el del recipiente que loscontiene; son fluidos compresibles porque, a diferencia de los líquidos, sí pueden ser comprimidos.

La viscosidad es aquella propiedad de un fluido por virtud de la cual ofrece resistencia al corte. Esta se puedeclasificar en newtonianos, donde hay una relación lineal entre la magnitud del esfuerzo cortante aplicado y larapidez de deformación resultante, y en no newtonianos, donde tal relación lineal no existe. La Ley de laviscosidad de Newton afirma que dada una rapidez de deformación angular en el fluido, el esfuerzo cortantees directamente proporcional a la viscosidad.

La resistencia de un fluido al corte depende de su cohesión y de su rapidez de la transferencia de la cantidaddel movimiento molecular. Un liquido, cuyas moléculas dejan espacios entre ellas mucho mas cerradas quelas de un gas, tienen fuerzas cohesivas mucho mayor que un gas. La cohesión parece ser la causapredominante de la viscosidad en un liquido; y ya que la cohesión decrece con la temperatura, la viscosidad

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decrece también.

La viscosidad se determino a temperatura ambiente, utilizando la ley Stokes. Con la realización de estaexperiencia se quiere determinar la viscosidad absoluta de tres aceites, el SAE 20W50, SAE 15W40 y SAE10W30. Esto se logrará utilizando 3 probetas marcadas con 10 intervalos de 30 cm c/u y se tomará el tiempoque tarda una esfera en recorrer cada intervalo. Luego se usaran estos resultados para determinar el aviscosidad experimental de los aceites usados en la practica y compararlos con las viscosidadesproporcionadas por el fabricante.

Este informe esta estructurado por puntos, que son: Objetivos generales y específicos, Fundamento teóricoreferente a la viscosidad, el procedimiento experimental utilizado, descripción de los equipos e instrumentosrequeridos, Resultados y Finalmente se presenta las conclusiones, recomendaciones y bibliografías.

OBJETIVOS• Objetivos General•

Calcular la viscosidad absoluta de diversos fluidos de manera experimental y comparar los valores obtenidoscon los suministrados por los fabricantes.

Objetivos Específicos• Determinar la viscosidad absoluta de tres aceites multigrados mediante la relación que existe entre eltiempo empleado por una esfera en recorrer una cierta distancia al ser introducida en el fluido (Método deStokes).

•

Comparar valores experimentales de viscosidad, con los aportados por el fabricante para evaluar el errorporcentual.

•

Descripción breve y concisa de los diferentes tipos de Viscosímetros.•

3. FUNDAMENTO TEÓRICO

De todas las propiedades de los fluidos, la viscosidad requiere la mayor consideración en el estudio del flujode los fluidos. La viscosidad expresa la facilidad que tiene un fluido para fluir cuando se la aplica una fuerzaexterna: El coeficiente de viscosidad absoluta, o simplemente la viscosidad absoluta de un fluido, es unamedida de resistencia, al deslizamiento o a sufrir deformaciones internas. La melaza es un fluido muy viscosoen comparación con el agua.

La viscosidad es una manifestación del movimiento molecular dentro del fluido. Las moléculas de regionescon alta velocidad global chocan con las moléculas que se mueven con una velocidad global menor, yviceversa, estos choques permiten transportar cantidad de movimiento de una región de fluido a otra.

Los fluidos presentan diferentes propiedades que los distinguen, como la viscosidad, densidad, pesoespecífico, volumen específico, presión, etc. Al analizar las distintas propiedades que poseen los fluidos, laviscosidad requiere la mayor consideración para el estudio de estos materiales; su naturaleza y características,así como las dimensiones y factores de conversión.

Todo fluido tiene una viscosidad específica bajo ciertas condiciones cuando se mueve alrededor de un cuerpoo cuando un cuerpo se mueve dentro del fluido, se produce una fuerza de arrastre(Fa) sobre este. Si el cuerpoen estudio es una esfera, está fuerza de arrastre viene dada por la expresión según la ley de Stokes:Fa

Donde es la viscosidad absoluta del fluido; r esa el radio de la esfera; v la velocidad de la esfera con respecto alfluido.

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Considerando lo anterior si se deja caer una esfera en un recipiente con un fluido, debe existir una relaciónentre el tiempo empleado en recorrer una determinada distancia y la viscosidad de dicho fluido. Construyendoel diagrama de cuerpo libre de una esfera se tiene:

E: Empuje hidrostático

P: Peso de la esfera

Fa : Fuerza de arrastre

Aplicando la segunda Ley de Newton:

Expresando en función de los parámetros

cinemáticos nos queda:

pero

nos queda,

dividiendo todo entre la masa,

se puede designar dos constantes para abreviar la ecuación diferencial:

por lo tanto:

si

entonces:

(experimental)

sustituyendo los valores

despejamos la viscosidad sabiendo que nos queda:

Viscosidad Experimental en el cual utilizaremos esta deducción para los cálculos de esta practica.

Viscosidad absoluta o dinámica

Es la fuerza tangencial por unidad de área, de los planos paralelos por una unidad de distancia, cuando elespacio que los separa esta lleno con un fluido y uno de los planos se traslada con velocidad unidad en supropio plano con respecto al otro también denominado viscosidad dinámica; coeficiente de viscosidad

La unidad de viscosidad dinámica en el sistema internacional (SI) es el pascal segundo (Pa.s) o tambiénnewton segundo por metro cuadrado (N.s/m2), o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms): Esta unidad seconoce también con el nombre de poiseuille(Pl) en Francia, pero debe tenerse en cuenta que no es la mismaque el poise (P) descrita a continuación:

El poise es la unidad correspondiente en el sistema CGS de unidades y tiene dimensiones de dina segundo porcentímetro cuadrado o de gramos por centímetro cuadrado. El submúltiplo el centipoise (cP), 10−2 poises, esla unidad más utilizada para expresar la viscosidad dinámica dado que la mayoría de los fluidos poseen baja

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viscosidad. La relación entre el pascal segundo y el centipoise es:

1Pa.s = 1 N.s/m2 = 1 kg/(m.s) = 103 cP1cP = 10−3 Pa.s

Viscosidad cinemática

Es la razón de viscosidad a densidad de masa. En el sistema internacional (SI) la unidad de viscosidadcinemática es el metro cuadrado por segundo (m2/s). La unidad CGS correspondiente es el stoke (St), condimensiones de centímetro cuadrado por segundo y el centistoke (cSt), 10−2 stokes, que es el submúltiplo másutilizado.

1m2/s = 106 cSt1cSt = 10−6 m2/s

Viscosidad de los aceites

Los aceites presentan notables diferencias en su grado de viscosidad o fluidez, influyendo mucho estasdiferencias en algunas de sus aplicaciones. El grado de viscosidad de los aceites tiene importancia en losaceites destinados a arder y los utilizados como lubricantes. En los primeros influye la viscosidad de modoque los aceites fluidos ascienden fácilmente por capilaridad en las mechas de las lámparas, mientras que losmuy viscoso o poco fluidos requieren disposiciones especiales para conseguir que llegue a la llama en launidad de tiempo suficiente cantidad de combustible. Cuando se emplea aceites como lubricantes, la materiagrasa debe tener consistencia apropiada para impedir el contacto inmediato de las superficies que frotan entresí impidiendo con ello se desgaste; para lograr esto conviene que la materia grasa no sea demasiado fluida nitampoco demasiado viscosa.

Sistemas Unidades

S.I.: N.s / m2 = Kg / m.s

C.G.S.: g /cm.s = Poise

S.B.G.: slug / ft.seg

S.I.I.: lb.seg / ft2

CLASIFICACIÒN DE LOS ACEITES

La clasificación de los aceites atendiendo a su velocidad ,generan en la etiqueta de los envases una serie desiglas , acompañados por unos dígitos , identificando el grado de viscosidad del lubricante , qué se refiere a sutemperatura sin añadir datos alguno de sobre atrás apreciaciones o condiciones. El índice de viscosidadrepresenta la tendencia más o menos que se espera a medida que se enfría o se calienta. Los aceites multigradocon base sintéticos se obtienen haciendo una mezcla de aceites de síntesis de baja graduación SAE y deaceites mineral de altas viscosidad.

La Organización de Estandarización Internacional ISO , estableció su ordenación para los lubricantes deaplicación industrial , o a la Sociedad de Ingenieros de Automoción −Society of Automotive Engineers−(SAE) de los Estados Unidos , creo su escala de denominación para definir rangos de viscosidad en lolubricantes de automóviles

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Clasificación SAE:

La Sociedad de Ingenieros de Automotores de EE.UU.(SAE) clasificó a los aceites según su viscosidadadoptando como temperatura de referencia 100 grado centígrado y manteniendo la viscosidad en centistoke(cst). Se dividió el rango total de viscosidades de los aceites en grupos arbitrarios designados por lossiguientes números: 20, 30, 40 y 50, originalmente existió un grado 60 que luego fue suprimido.

Esta clasificación no tuvo en cuenta que un aceite SAE 20 en condiciones de baja temperatura aumentabaconsiderablemente su viscosidad no siendo apto para una operación correcta en climas fríos. Surgen así losaceites tipo W (winter: invierno) que cubrirían esta deficiencia. Se amplió entonces la clasificaciónincorporando los grados SAE 5W, SAE 10W, SAE 20W a los ya existentes.

Estas primeras clasificaciones sólo tomaron en cuenta la viscosidad del aceite, posteriormente con eladvenimiento de los aditivos mejoradores se incorporan siglas que caracterizan al aceite también por suspropiedades especificas (ejemplo: HD SAE 30, SAE 20 S1, etc.) como tener capacidaddetergente−dispersante, propiedades antidesgaste, propiedades anticorrosivas, etc.

Clasificación SAE de viscosidad de aceites para motor (SAE J306, DIC 96)

GradoSAE

ViscosidadMax. (cP)Arranque enfrío a latemperaturaindicada enºC

ViscosidadMax. (cP)Bombeo abaja temp.s/esfuerzode fluenciaa la Temp.indicadaen ºC

Viscosidaden

cSt@100ºC

Viscosidadaltatemperaturaalta tasa decorte (cP) a150ºC y106s

Min. Max.

0W 3250 a −3060000 a−40

3,8− −

5W 3500 a −2560000 a−35

3,8− −

10W 3500 a −2060000 a−25

4,1− −

15W 3500 a −1560000 a−25

5,6− −

20W 4500 a −1060000 a−20

5,6− −

25W 6000 a −560000 a−15

9,3− −

20 − −

5,6menorque9,3

2,6

30 − −

9,3menorque12,5

2,9

40 − − 12,5menor

2,9 (*)

5

que16,3

40 − −

12,5menorque16,3

3,7 (**)

50 − −

16,3menorque21,9

3,7

60 − −

21,9menorque26,1

3,7

Nota: 1 cP = 1 mPa x s; 1cSt = 1 mm2/s

(*) Los Grados 0w/40, 5w/40, 10w/40

(**) Los Grados 15w/40, 20w/40, 25w/40, 40

Aceites multigrado

Con el uso de aditivos mejoradores de índice de viscosidad y partiendo de bases refinadas es posible formularaceites cuya viscosidad a altas y bajas temperaturas le permiten cumplir con los requerimientos del servicio.De esta manera se obtienen aceites de características SAE 30 a 100 ºc y SAE 10W a −20ºc, son losdenominados multigrado generalmente designados SAE 10W30 o similares.

Las ventajas de usar aceites multigrados son:

Facilidad de arranque en frío.• Rápida entrada en régimen térmico del motor.• Ahorro de baterías y sistemas de arranque.• Adecuada viscosidad en todo el rango de temperatura.•

Clasificación de viscosidad ISO para industriales aceites lubricantes

A lo largo del tiempo se ha adoptado diferentes siglas (ASTM, DIN, etc. ) para clasificar los AceitesLubricantes Industriales por su viscosidad medida en diversas unidades, llevando a la necesidad del uso detablas de conversión para pasar de un sistema a otro.

Esta situación generó en los Institutos de Normalización de los piases miembros de la OrganizaciónInternacional de Estandarización (ISO) el deseo de uniformar criterios para crear un único sistema declasificación.

Sistema ISO de clasificación según la viscosidad para aceites industriales

Grado deviscosidad

ViscosidadCinemáticamedia

Límites deViscosidadCinemática encSt @ 40 ºC

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Mínima Máxima

ISO VG 2 2,2 1.98 2,42

ISO VG 3 3,2 2,88 3,52

ISO VG 5 4,6 4,14 5,03

ISO VG 7 6,8 6,12 7,48

ISO VG 10 10,0 9,00 11,00

ISO VG 15 15,0 13,50 16,50

ISO VG 22 22,0 19,80 24,20

ISO VG 32 32,0 28,80 35,20

ISO VG 46 46,0 41,40 0,60

ISO VG 68 68,0 61,20 74,80

ISO VG100

100,0 90,00 110,00

ISO VG150

150,0 135,00 165,00

ISO VG220

220,0 198,00 242,00

ISO VG320

320,0 288,00 352,00

ISO VG460

460,0 414,00 506,00

ISO VG680

680,0 612,00 748,00

ISO VG1.000

1.000,0 900,00 1100,00

ISO VG1.500

1.500,0 1.350,001650,00

Nota: La clasificación ISO corresponde a la norma COVENIN 1121

Este esfuerzo conjunto permitió el nacimiento de la clasificación ISO para Aceites Lubricantes Industriales,con las siguientes características:

Posee 18 grados de viscosidad entre 2 y1500 centistokes (cst) a 40 ºc, cubriendo la totalidad del rango deviscosidad, desde los aceites más livianos a los mas pesados.

•

Cada grupo se designa el número a su viscosidad cinemática media.• Cada grupo representa un intervalo de viscosidad generado apartar de su viscosidad cinemática media +/−10% de este valor.

•

Cada viscosidad cinemática media es aproximadamente 50% mayor a la correspondiente al grado anterior.•

Sistema de clasificación API

Motores a gasolina Algunas designaciones son: SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH. El primero usado paramotores a gasolina y Diesel.

Clasificación API (Instituto de Petróleo Americano) de calidad de los aceites para motor

Gasolina

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Clasificaciónde servicioAPI

ServicioAPIprevio

Descripción delos fabricantesde equipos yespecificacionesmilitaresrelacionadas

Gasolina

SA MLAceite mineralpuro

SB MM Aceite inhibido (1930)

SC MS (1964)Garantía de servicio paramotores a gasolina(1964−1967)

SD MS (1968)Garantía de servicio paramotores a gasolina(1968−1971)

SE

Garantía de servicio paramotores a gasolina(1972−1980)/MIL−L−46152 yMIL−L46152A

SFGarantía de servicio paramotores a gasolina(1980−1988)/MIL−L−46152B

SGGarantía de servicio paramotores a gasolina(1989−1992)/ MIL−L−46152D

SHGarantía de servicio paramotores a gasolina(1993−19996)

SJGarantía de servicio paramotores a gasolina(1996−2000)

SLGarantía de servicio paramotores a gasolina (2001)

ALGUNOS DE LOS MEDIDORES DE VISCOSIDAD CONOCIDOS

Viscosímetro

Es un instrumento para medir la viscosidad de un fluido

Viscosímetro de tubo capilar

Consiste en 2 recipientes conectados por un tubo largo de diámetro pequeño conocido como tubo capilar.Conforme al fluido fluye a través del tubo con una velocidad ctte. el sistema pierde energía, ocasionando unacaída de presión. La magnitud de la caída de presión está relacionada con la viscosidad del fluido mediante lasiguiente ecuación:

El viscosímetro Saybolt:

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La facilidad con que un fluido fluye a través de un orificio de diámetro pequeño es una indicación de suviscosidad , este es el principio por el cual está basado el viscosímetro universal.

La muestra del fluido se coloca en el aparato después de que se establece el flujo se mide el tiempo requeridopara colectar 60 ml. de fluido. El tiempo resultante se reparta como la velocidad del fluido en segundosuniversales de Saybolt. La expresión aproximada entre viscosidad y segundos Saybolt es:

� se expresa en stokes y t en segundos.

Viscosímetro de Oswald− cannon−Fenske:

En esencial el viscosímetro es un tubo U una de sus ramas es un tubo capilar fino conectado a un depositosuperior. El tubo se mantiene en posición vertical y se coloca una cantidad conocida del fluido él depositopara que luego fluya por gravedad a través de un capilar. Los procedimientos exactos para llevar acabo estaspruebas estándar dado en los estándar de la American Society For Testing and Materials.

Viscosímetro de cilindro concéntrico

Por medio de un cilindro que gira a una cierta velocidad con respecto a un cilindro interno concéntricoestacionario se determina du/dy al medir el momento de torsión sobre el cilindro estacionario es posiblecalcular el esfuerzo cortante. El cociente entre el esfuerzo cortante y el cambio de velocidad expresa laviscosidad.

Si la velocidad de rotación es N rpm y el radio es r2 , la velocidad del fluido en la superficie del cilindroexterno esta dada por 2�r2N/60. Con una separación entre cilindro y cilindro

La ecuación se basa en b<< r2. El momento de torsión Tc sobre el cilindro interno se mide con un alambre detorsión del cual pende el cilindro. Si se ajusta un disco al alambre su rotación es determinada por una agujafija. Si se desprecia el momento de torsión debido al fluido por abajo del fondo del cilindro interno el esfuerzocortante es:

De esta manera la ecuación para la viscosidad nos queda:

Viscosímetro de caída libre

Consiste en varios tubos llenos con líquido estandares de viscosidades conocidas con una esfera de acero encada tubo. El tiempo necesario para que la esfera recorra la longitud total del tubo depende de la viscosidaddel líquido. Si se coloca la muestra en un tubo análogo es posible aproximar el valor de la viscosidad porcomparación con los otros tubos.

Para esta practica utilizaremos el método de STOKES para la obtención de la viscosidad. Sr. Jeorge GrabielStokes Matemático y Físico Irlandés Bornat. Skreen 1819. Autor de trabajos en Hidrodinámica, encontró laLey que rige la caída de sólidos esféricos en el seno de un fluido denominada con su nombre.

Stokes

Símbolo st; Es una unidad de la viscosidad cinemática de un fluido que tenga una viscosidad dinámica de 1poise, y una densidad de 1 gramo por centímetro cúbico.

4. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Se coloca la esfera en el pasador horizontal del tubo.•

9

Se sumerge cuidadosamente el pasador.• Se deja descender libremente la esfera, cuidando que no roce las paredes del tubo y Cuando la esfera pasepor la referencia indicada, se acciona el cronómetro

•

Una vez que la esfera pase por la segunda referencia indicada, se detiene el cronómetro y se toma nota deltiempo empleado.

•

Se repite la operación anterior 10 veces por cada aceite empleado en la practica.• Compare los valores da las distintas viscosidades experimental con el obtenido mediante la bibliografía ylos respectivo errores porcentuales obtenido.

•

SAE 20W−50 SAE 15W−40 SAE 10W−30

Nº X(mts)T(Seg)

X(mts)

T(Seg)

X(mts)

T (Seg)

1 0.3 46.09 0.3 21.29 0.3 13.53

2 0.3 46.95 0.3 20.26 0.3 13.97

3 0.3 46.50 0.3 20.60 0.3 13.98

4 0.3 47.58 0.3 20.80 0.3 13.40

5 0.3 46.44 0.3 20.02 0.3 13.59

6 0.3 46.54 0.3 20.80 0.3 13.93

7 0.3 48.32 0.3 20.44 0.3 13.81

8 0.3 48.22 0.3 20.29 0.3 13.60

9 0.3 47.01 0.3 20.37 0.3 13.62

10 0.3 46.77 0.3 20.38 0.3 13.535. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS E INSTRUMENTOS UTILIZADOS

Esfera: Es de un radio moderadamente pequeño, sin mucho peso y de una superficie totalmente lisa. De 14mm diámetro.

3 esferas de: Diámetro = 14±0.02 mm, y masas:

Esfera 1 = 1.4368±0.0001

Esfera 2 = 1.4679±0.0001 g.

Esfera 3 = 1.4450±0.0001 g.

Tubo: Es de vidrio en forma de cilindro alargado con un diámetro tres (3) veces mayor, aproximadamente,que el de la esfera. Superficie totalmente lisa, posee un extremo cerrado y uno abierto.

Cronómetro digital: Es un instrumento utilizado para medir los diferentes tiempos de recorrido de la esferaen el fluido.

Apreciación:

Marca: Casio.

Aceite: 3 aceites multigrados de viscosidades:

SAE 20W50

SAE 15W40

10

SAE 10W30

Metro: instrumento para medir la distancia o intervalo que tiene la esfera.

Apreciación : 1 mm.

RESULTADOS• Mediciones Directas•

En la tabla 1 se presentan las lecturas directas y en la tabla 2 las mediciones directas realizadas en ellaboratorio: estas medidas son el tiempo requerido de las distintas esfera en la referencia indicada en lapractica.

Tabla 1: Lecturas Directas

Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3

Ø x 10−3(mts)

14 14 14

m x 10−3 (kg) 1.4368 1.4679 1.4450

�Aceite (kg /mts3)

875 860 870

Tipo deAceite

SAE20W−50

SAE15W−40

SAE10W−30

Tabla 2: Mediciones Directas

Temperatura del aceite: 30 ºC

Gravedad: 9.8 m/seg2

Cálculos Intermedios•

Con los valores de tiempo y la distancia indicada en la practica se puede calcular las diferentes viscosidadesexperimental y los resultados se muestra en la Tabla 3.

Tabla 3: Viscosidad Experimental

SAE 20W−50 SAE 15W−40 SAE 10W−30

Nº T T T

1 46.09 2.0498121.29 1.2243713.53 0.65326

2 46.95 2.0880520.26 1.1651313.97 0.67450

3 46.50 2.0680420.60 1.1846913.98 0.67499

4 47.58 2.1160720.80 1.1961913.40 0.64698

5 46.44 2.0653720.02 1.1513313.59 0.65616

6 46.54 2.0698220.80 1.1961913.93 0.67257

7 48.32 2.1489820.44 1.1754813.81 0.66678

8 48.22 2.1445420.29 1.1668613.60 0.65664

9 47.01 2.0907220.37 1.1714613.62 0.65761

10 46.77 2.0800520.38 1.1720313.53 0.65326

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T (Seg)= tiempo

(Pa.s)= Viscosidad experimental

para cada viscosidad experimental se calcula para cada aceite su error porcentual. La bibliografía Streeterpresenta la siguiente viscosidad dinámica teórica de los distintos aceites aplicado en la practica y es mostradoen la tabla 4.

Tabla 4: Viscosidad teórica

teóricaSAE20W−50

SAE15W−40

SAE10W−30

(Pa.s) 2.168 1.298 0.723

En la tabla 5 se muestra las distintos error porcentuales obtenido de cada viscosidad experimental

Error( %)=

Tabla5: Error porcentual

SAE 20W−50 SAE 15W−40 SAE 10W−30

Nº E% E% E%

1 2.049815.45 1.224375.67 0.653269.64

2 2.088053.68 1.1651310.23 0.674506.70

3 2.068044.61 1.184698.72 0.674996.64

4 2.116072.39 1.196197.84 0.6469810.23

5 2.065374.71 1.1513311.29 0.656169.24

6 2.069824.52 1.196197.84 0.672576..97

7 2.148980.87 1.175489.43 0.666787.77

8 2.144541.08 1.166869.74 0.656649.17

9 2.090723..56 1.171469.70 0.657619.04

10 2.080054.05 1.172039.70 0.653269.64

(Pa.s)= Viscosidad experimental

6.3. Presentación de Resultados

Utilizando los datos de la Tabla 3, se calcula la viscosidad promedio de cada aceite en el cual esta mostrada enla Tabla 6

Tabla 6: Viscosidad Experimental Promedio

promedioSAE20W−50

SAE15W−40

SAE10W−30

(Pa.s) 2.092145 1.18037 0.659275

Finalmente con la Tabla 5 se calcula los diferentes errores porcentuales promedio obtenido para cada aceiteserá mostrada en la Tabla 7

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Tabla 7: Error porcentual Experimental

AceiteSAE20W−50

SAE15W−40

SAE10W−30

Error 3.49% 9.01% 8.50%

7. CONCLUSIONES

la experiencia presento un margen de error aceptable, al comparar las viscosidades experimentalescon las viscosidades teóricas suministrada por los fabricantes.

•

La viscosidad dinámica experimental a temperatura 30ºC utilizando el método Stokes es 0.65927 Pa.spara el SAE 10W−30; 1.18037 Pa.s para el SAE 15W−40 y 2.09214 Pa.s SAE 20W−50. valores queson similares a los suministrados de la bibliografía.

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Según los resultados obtenidos para la viscosidad experimental podemos deducir que el métodoempleado (Stokes) para su determinación resulta un tanto efectivo, ya que los errores obtenidos sonrelativamente aceptables y sencillo para determinar la viscosidad dinámica de un fluido.

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8. RECOMENDACIONES

Utilizar en el viscosímetro un pasador en la probeta para dejar caer la bola.•

Cambiar el gancho para recoger la bola por otro sistema más adecuado que afecte menos en losresultados de la experiencia.

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Asegurarse de que no se introduzcan vibraciones al sistema mediante algún movimiento brusco de lamesa, que puede

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ser producido accidentalmente por los estudiantes.

9. BIBLIOGRAFÍA

Eugene A. Avallone, Theodore Bauemeister III, Manual del Ing. Mecánico, Tercera Edición.Editorial McGraw−Hill, 1999.

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Víctor L. Streeter Mecánica de los Fluidos, Editorial Mc Hill, Novena Edición.• Gerhart, R. Groos y J. Hochstein Fundamentos de Mecánica de los Fluidos. (1995) Wilmington,Delaware, USA. Addison−Wesley Iberoamericano, S.A. Segunda Edición.

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Jaime Zapata Guía para laboratorio de Mecánica de Fluidos, Guayana 1989.• Manual del lubricante PDV• Manual de líneas de lubricantes BP.•

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