KUMBÁR Vojtěch, POLCAR Adam, VOTAVA Jiří
(Mendelova univerzita v Brně)
Fyzikální a mechanické vlastnosti směsí bioetanolu a benzinu
Physical and Mechanical Properties of Bioethanol and Gasoline Blends
The main goal of this paper is a description
of physical and mechanical properties of bioethanol and gasoline blends. Seven samples
of blends were prepared with volume concentrations 0%, 15%, 25%, 50%, 75%, 85%, and 100% of bioethanol in gasoline. Temperature dependences
of dynamic viscosity, kinematic viscosity, density, fluidity and shear stress of blends were observed. The samples’ dynamic viscosity and
density, resp. kinematic viscosity and shear stress (in constant shear rate) decreased with increasing temperature; naturally, their
fluidity increased. With increasing concentration of bioethanol in gasoline, the dynamic viscosity and density, resp. kinematic viscosity
and shear stress (in constant shear rate) increased as well; on the contrary, fluidity decreased. The decrease in dynamic viscosity and
density was modelled using power law function (dynamic viscosity) and polynomial 2nd degree function (density). Mathematical models
achieved high values of coefficients of determination and root mean squared error. The models can be used to predict physical and
mechanical properties of similar liquids and blends.
Hlavním cílem tohoto článku je popsat fyzikální a mechanické vlastnosti směsí bioetanolu a konvenčního benzinu. Bylo vytvořeno sedm vzorků
s objemovou koncentrací bioetanolu 0 %, 15 %, 25 %, 50 %, 75 %, 85 % a 100 % v benzinu. U těchto vzorků byla sledována dynamická a kinematická
viskozita, hustota, tekutost a smykové napětí v závislosti na teplotě. S narůstající teplotou klesala dynamická viskozita i hustota vzorků,
resp. i kinematická viskozita a smykové napětí při konstantní smykové rychlosti. Tekutost vzorků zákonitě stoupala. Se zvyšujícím se podílem
bioetanolu v benzinu stoupala dynamická viskozita i hustota vzorků, resp. i kinematická viskozita a smykové napětí při konstantní smykové
rychlosti. Tekutost naopak klesala. Pokles dynamické viskozity a hustoty se stoupající teplotou byl dále pro jednotlivé vzorky modelován
pomocí mocninné funkce (dynamická viskozita) a polynomické funkce 2. stupně (hustota). Tyto matematické modely dosahovaly velmi vysokých
přesností, což dokazují hodnoty koeficientu determinace a střední kvadratické chyby predikce. Modely mohou sloužit pro predikci fyzikálních
a mechanických vlastností obdobných kapalin a směsí.