Aihe: Viskositeetti

[Tauno Hermola]

Jostain muistan lukeneeni jonkun kapteenin syksyisen kommentin, että nyt kun vesi on jo kylmää, meri on niin 'jäykkää'.

Kuinka on, onko veden viskositeetilla ja sen muutoksilla merkitystä merenkulussa?

[Tuomas Honkala]

Kyse ei ole viskositeetistä, joka on vedellä kutakuinkin vakio. Kyse on ennemminkin tiheydestä. Periaatteessa voi lastia ottaa enemmän,ja aallonmuodostus vaatii enemmän energiaa 4°C lämpötilassa. Käytännön eroa ei ole havaittavissa aluksella.

[Tauno Hermola]

Kyllähän veden viskositeetti muuttuu paljonkin lämpötilan mukana: 20 °C lämpötilassa veden dynaaminen viskositeetti on aika tarkkaan 1 cP ja 4 °C lämpötilassa jo n. 1,6 cP. Luulisi tuon ainakin kulkuvastukseen jotain vaikuttavan. Veden tiheyden muutos tuolla välillä taas on vain pari promillea.

[Tuomas Honkala]

Vedentiheyden muutos on tuo kahden promillen luokkaa. Vesi on matalaviskositeettinen neste joten viskositeetin nouseminen ei mainittavasti vaikuta veden ominaisuuksiin. (TUT, Saloheimo2018).

Tuli tuossa mieleen; vedenlämpötilan ollessa <=0C, muodostuu hyhmää joka tietenkin nostaa viskositeettiä, ja näin rauhoittaa aallon muodostusta. Aluksen kulkuominaisuuksiin sillä ei ole vaikutusta.

[Tauno Hermola]

Saloheimon opinnäytetyö on tässä yhteydessä hieman kyseenalainen lähde, koska se käsittelee vesihydrauliikkaa, jossa paineet ovat satoja bareja. Mielenkiintoisempi on Jerzy Matusiakin netistäkin löytyvä luento "Laivan vastus ja kuljetuskoneiston teho alkusuunnittelussa".

Kitkavastus on merkittävä, joskus jopa hallitseva tekijä kokonaisvastuksessa. Kuten aikaisemmin kirjoitin, veden viskositeetti muuttuu huomattavasti, kun lämpötila laskee esim. 20 °C asteesta 4 °C asteeseen. Reynoldsin luku on kääntäen verrannollinen viskositeettiin. Mielenkiintoista on kuitenkin se, että kitkavastuskerroin muuttuu melko loivasti Reynoldsin luvun muuttuessa. Tämä näkyy em. luentomonisteen sivun 7 laskentakaavoista ja kuvasta 6.