Jeder, der sich berufen fühlt, darf EddyS. Kältetests gerne reproduzieren ... Damit könnte man sich ordentlich OC-Punkte verdienen ... 
EddyF's Kältetest-Thread - Viskositäten im Vergleich
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Im letzten Winter stichprobenartig … aber nicht alle 100 Gläser! Das hat aber immer gestimmt.
Hier herrschen sicher keine Laborbedingungen, aber das Umfeld im Ganzen passt schon. Die Kugeln sind absolut einwandfrei und haben pro Stück mehr als 1,- Euro gekostet.
Perfekt.
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Die Reagenzgläser werden natürlich eine gewisse Streuung der Maßhaltigkeit aufweisen. Das ist als gewisser beeinflussender Faktor jedoch nicht ganz so streng zu sehen, da uns die kälteren Temperaturen in die Karten spielen.
Fluide, die mit höheren Viskositäten gemessen werden, bedürfen weniger genaue Messmittel als umgekehrt.
Wolle man die Öle bei z.B. 60°C messen, wäre es mit den Reagenzgläsern ganz klar zu ungenau. Hierbei wäre eine exakte Maßhaltigkeit absolut zwingend um brauchbare Ergebnisse für direkte Gegenüberstellungen zu erhalten.
Von daher passt das schon. Aber es ist vom Prinzip her auch richtig, dass es kleinere Ungenauigkeiten gibt.
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Im 1/10 mm Bereich konnte ich keine Differenzen feststellen …. im 1/100 Bereich mit der elektronischen Schieblehre kann ich nat. allein mit festerem Druck auf’s Gerät bzw. an die Wandung schon 2-3/100stel erzeugen. So genau muss es aber garantiert nicht für unsere Praxis Tests … - wie Du richtig sagst, bei diesen Temperaturen.
PS:
Bei 60•C. könnte ich gar nichts mehr messen, solange ich das KIPPEN von Hand mache, da ich gar nicht so schnell das Foto hinkriegen würde. Bei den dünneren 0/40 zB habe ich bei plus 5-10• C schon das Zeitproblem
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Jedenfalls sind diese Ergebnisse von Eddy ganz wesentlich aussagekräftiger für uns als die ziemlich untaugliche SAE xW-Einstufung (0W, 5W, 10W etc).
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Bei den Kugelfall- und Rollviskosimetern ist der Durchmesser des Gefässes nicht von Interesse - der Kugeldurchmesser ist wichtig. Und laut Eddy sind die ja höchst maßhaltig.
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Das stimmt hier bei Eddys-Versuchsanaordnung nicht, denn das ist nur der Fall, wenn der Gefäßdurchmesser unendlich ist. Ist der Gefäßdurchmesser dagegen im Verhältnis zur Kugel relativ gering, spielt der Gefäßdurchmesser eine immer größere Rolle.
Wie große sind die Durchmesser der Kugel sowie Innendurchmesser der Röhrchen, Eddy? Dann kann man den freien Querschnitt (Fläche Röhrchen - Fläche Kugel) berechnen und abschätzen, wie er sich durch z.B. 1/10mm hier auswirken könnte.
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Es ist natürlich klar, dass die Kugeln nicht an der Wand schleifen und die Fallzeiten beeinflussen. Bei Kugelrollviskosimetern wird genau dieser " Andopseffekt" eliminiert. da rollt die Kugel eine schräge Fläche herab um das trudeln im senkrechten Fall zu eliminieren.
Nichts desto trotz, bei sauberer Versuchsführung ( und davon geh ich bei Eddy aus), geht der Durchmesser des Rohrs nicht in die Viskosimeterberechnung ein.
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Doch, er geht klarerweise ein, da die Flüssigkeit ja durch den hier relativ engen Spalt zwischen Kugel und Gefäß fließen muß, was den Durchfluß zusätzlich behindert (bei Vergleich mit einem unendlich großen Gefäß). Bei Kugelfallviskosimetern wird das durch einen entsprechenden (math.) Faktor vom Hersteller korrigiert - dieser Faktor geht in die Berechnungsformel ein, siehe unten. Wir haben hier unterschiedliche Gefäße (Prüfröhrchen), die sich (leicht) im Durchmesser unterscheiden, weshalb die Ergebnisse streng genommen nicht 1:1 übertragen werden können. Die Abweichung ist aber vermutlich gering und hat wohl keinen wesentlichen Einfluß auf die Ergebnisse.
"Diese Formel gilt allerdings nur für den Fall, dass das Gefäß
unendlich ausgedehnt ist und damit die Wandung des Gefä
ßes keinen Einfluss auf das Absinken der Kugel hat. Nur dann
kann nämlich die Formel für die Stokes-Reibung angewendet
werden. Dies ist hier jedoch nicht gegeben, so dass die Kon
stante für jede der beiliegenden Kugeln in Rahmen einer Kali
brierung vom Hersteller korrigiert wird. Die korrigierte Kon
stante ist dem beiliegenden Prüfprotokoll als Kugelkonstante
K zu entnehmen.
Damit kann nun also durch Ermitteln der Fallzeit bei bekann
ter Dichte der Flüssigkeit deren Viskosität berechnet werden."
https://www.ld-didactic.de/documents/de-DE/EXP/C/C3/C3121_d.pdf -
Aus dem Gedächtnis … war der Innendurchmesser 14,2mm …. den der Kugeln weiß ich nicht mehr (jedenfalls weniger
) aber wenn Ihr gestattet - jetzt in die eiskalte Garage gehen und eine ölige Kugel messen mag ich nicht. -
...da die Flüssigkeit ja durch den hier relativ engen Spalt zwischen Kugel und Gefäß fließen muß, was den Durchfluß zusätzlich behindert...
Genau das ist der Punkt und logisch erkennbar.
Die Maßhaltigkeit der Kugeln sowie Reagenzgläser haben hierbei zu 100% einen Einfluss, wenn auch im für uns eher zu vernachlässigenden Bereich.
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Röhrchen kommen aus dem Labor und sind stichprobenartig auch alle gleich.
Innen 13,3mm und Kugeln 12mm.
Quelle Seite 5
Danke für die Tests...jetzt weis ich überhaupt nicht mehr welches Öl ich im Winter fahren soll
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Hi Eddy, deine Garage ist doch bestimmt leicht geheizt?!
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Giacomo Agostini : ich sehe keinen Widerspruch zu meiner Aussage, der Radius des Rohres geht nicht in die Viskositätsberechnung ein, der zitierte Faktor bezieht sich auf den Kugelradius rK.
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Der Spalt zwischen Kugel und Rohr ist absolut entscheidend für die Fallgeschwindigkeit der Kugel...
Angenommen der Spalt ist unendlich klein bzw nicht vorhanden...die Kugel würde Trotz ihres höheren spez. Gewichtes gegenüber dem Öl nicht sinken können, weil das verdrängte öl nich an ihr vorbeiströmen kann.
Wäre es jetzt möglich den Spalt stufenlos zu vergrößern, würde die Fallgeschwindigkeit der Kugel mit Vergrößerung des Spaltes zunehmen...aber nicht proportional sondern eher umgekehrt exponentiell, sprich je größer der Spalt desto geringer wirkt sich eine weitere vergrößerung aus, bis sie sich irgendwann garnicht mehr auf die Fallgeschwindigkeit auswirkt.
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Stimmt absolut. Die Physik ist halt so wie sie ist. Klarerweise ist es so, daß mit Verringerung des Ringspalts die Flüssigkeitsreibung zunimmt, da die Flüssigkeit durch einen engen Spalt gedrückt werden muß. Daher sinkt die Kugel langsamer ab. Denkt man sich den Ringspalt in einem Gedankenexperiment sehr klein, würde die Kugel nur mehr extrem langsam absinken. Denkt man sich den Ringspalt sehr groß, würde die Kugel wesentlich schneller absinken.
Schlußfolgerung: der Durchmesser der Proberöhrchen spielt eine Rolle.
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Wenn die Kugel wie ein Korken im Glasrohr sitzt kann sie natürlich nicht fallen - aber diesen Fall werden wir wohl nicht diskutieren wollen, oder?
Betrachtet man den Fall, dass die Kugel berührungsfrei durch das Rohr fallen, bzw rollen kann und es sich um eine laminare Strömung handelt. Dann ist die Fallgeschwindigkeit nicht (!) abhängig vom Ringspalt. Die Kugel fällt bei großem oder kleinem Spalt gleich schnell. Genau das besagt das Stoke'sche Gesetz mit dem die Fallgeschwindigkeit beschrieben wird.
Wen dem so wäre wie von Euch geschrieben, würde sich die dynamische Viskosität eines Fluids in Abhängigkeit eines wie auch immer gearteten Abstands verändern.
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Wenn es nicht so wäre, wäre ja die Viskosität in der Badewanne eine andere wie im Rohr - und dann könnte man jede Viskositätsmessung in die Tonne oder Wanne treten.
Einschränkend ist es aber schon so, dass in einem engen Rohr wo der Durchmesser nur minimal größer ist wie die kugel, es immer zu einem Trudeln der Kugel kommt und die Messung der Fallzeit verfälscht wird. Aber das ist dann akademischer Natur.
