A folyadékok tulajdonságai, milyen típusúak a folyadékok?

Általános leírása

A folyadékot, ahogy a neve is sugallja, az áramlási képessége jellemzi. Abban különbözik a szilárd anyagoktól, hogy a nyírófeszültség miatt deformálódik, bármilyen kicsi is a nyírófeszültség.Az egyetlen kritérium az, hogy elegendő időnek kell eltelnie ahhoz, hogy az alakváltozás bekövetkezzen.Ebben az értelemben a folyadék alaktalan.

A folyadékok folyadékokra és gázokra oszthatók.A folyadék csak enyhén összenyomható, és nyitott edénybe helyezve van szabad felülete.Másrészt a gáz mindig kitágul, hogy megtöltse a tartályát.A gőz olyan gáz, amely közel van a folyékony halmazállapothoz.

A folyadék, amellyel a mérnök főként foglalkozik, a víz.Legfeljebb három százalék levegőt tartalmazhat oldatban, amely légkör alatti nyomáson hajlamos felszabadulni.Erről gondoskodni kell a szivattyúk, szelepek, csővezetékek stb.

Függőleges turbinás szivattyú

Dízelmotor, függőleges turbinás, többfokozatú centrifugális soros tengelyű vízleeresztő szivattyú Ezt a fajta függőleges vízleeresztő szivattyút elsősorban korróziómentes, 60 °C-nál alacsonyabb hőmérsékletű, 150 mg/l-nél kisebb tartalommal rendelkező lebegőanyag (a rostokat nem beleértve) szivattyúzására használják. a szennyvíz vagy a szennyvíz.VTP típusú függőleges vízleeresztő szivattyú a VTP típusú függőleges vízszivattyúkban van, és az emelés és a gallér alapján állítsa be a csőolaj kenést víz.60 °C alatt füstölhet, bizonyos szilárd szemcsék (például vashulladék és finom homok, szén stb.) szennyvíz vagy szennyvíz tárolására alkalmas.

mint (1)

A folyadékok főbb fizikai tulajdonságai a következők:

Sűrűség (ρ)

A folyadék sűrűsége a térfogategységenkénti tömege.Az SI rendszerben kg/m-ben van kifejezve3.

A víz maximális sűrűsége 1000 kg/m34°C-on.A hőmérséklet növekedésével a sűrűség enyhén csökken, de gyakorlati okokból a víz sűrűsége 1000 kg/m3.

A relatív sűrűség a folyadék és a víz sűrűségének aránya.

Fajlagos tömeg (w)

A folyadék fajlagos tömege az egységnyi térfogatra jutó tömeg. A Si rendszerben N/m-ben fejezzük ki3.Normál hőmérsékleten w 9810 N/m3vagy 9,81 kN/m3(körülbelül 10 kN/m3 a számítás megkönnyítése érdekében).

Fajsúly ​​(SG)

A folyadék fajsúlya egy adott térfogatú folyadék tömegének az azonos térfogatú víz tömegéhez viszonyított aránya.Így ez a folyadék sűrűségének és a tiszta víz sűrűségének aránya is, általában 15 °C-on.

mint (2)

Vákuumos feltöltő kútpont szivattyú

Modellszám: TWP

A TWP sorozatú mozgatható dízelmotoros önfelszívó kútpontos vízszivattyúkat a szingapúri DRAKOS PUMP és a német REEOFLO cég közösen tervezte.Ez a szivattyúsorozat mindenféle tiszta, semleges és korrozív, részecskéket tartalmazó közeget szállít.Sok hagyományos önfelszívó szivattyú hiba megoldása.Ez a fajta önfelszívó szivattyú egyedi, szárazon futó szerkezete automatikus indítás és újraindítás folyadék nélkül az első indításhoz, A szívómagasság több mint 9 m lehet;A kiváló hidraulikus kialakítás és az egyedi szerkezet megőrzi a magas hatásfokot több mint 75%-ban.És opcionálisan eltérő szerkezetű telepítés.

ömlesztett modulus (k)

vagy gyakorlati okokból a folyadékok összenyomhatatlannak tekinthetők.Vannak azonban olyan esetek, mint például az ingatag áramlás a csövekben, amikor az összenyomhatóságot figyelembe kell venni.A k rugalmassági modulusát a következő képlet adja meg:

mint (3)

ahol p a nyomás növekedése, amely egy V térfogatra alkalmazva az AV térfogat csökkenését eredményezi.Mivel a térfogatcsökkenést a sűrűség arányos növekedésével kell összefüggésbe hozni, az 1. egyenlet a következőképpen fejezhető ki:

mint (4)

vagy víz,k körülbelül 2 150 MPa normál hőmérsékleten és nyomáson.Ebből következik, hogy a víz körülbelül 100-szor jobban összenyomható, mint az acél.

Ideális folyadék

Ideális vagy tökéletes folyadék az, amelyben a folyadékrészecskék között nincs tangenciális vagy nyírófeszültség.Az erők mindig normálisan hatnak egy szakaszon, és nyomásra és gyorsító erőkre korlátozódnak.Egyetlen valódi folyadék sem felel meg teljes mértékben ennek a koncepciónak, és minden mozgó folyadék esetében tangenciális feszültségek vannak jelen, amelyek csillapító hatással vannak a mozgásra.Egyes folyadékok, köztük a víz azonban közel állnak az ideális folyadékhoz, és ez az egyszerűsített feltevés lehetővé teszi matematikai vagy grafikus módszerek alkalmazását bizonyos áramlási problémák megoldásában.

Függőleges turbinás tűzoltó szivattyú

Modellszám: XBC-VTP

Az XBC-VTP sorozatú függőleges, hosszú tengelyű tűzoltó szivattyúk egyfokozatú, többlépcsős diffúzoros szivattyúk sorozata, amelyeket a legújabb GB6245-2006 nemzeti szabvány szerint gyártanak.A tervezést az Egyesült Államok Tűzvédelmi Szövetségének szabványára való hivatkozással is javítottuk.Főleg petrolkémiai, földgáz-, erőmű-, pamuttextil-, rakparti, légiközlekedési, raktározási, magasépítési és egyéb iparágakban használják tűzivízellátásra.Alkalmazható hajókra, tengeri tartályokra, tűzoltóhajókra és egyéb ellátási alkalmakra is.

mint (5)

Viszkozitás

A folyadék viszkozitása a tangenciális vagy nyírófeszültséggel szembeni ellenállásának mértéke.Folyadékmolekulák kölcsönhatásából és kohéziójából származik.Minden valódi folyadék viszkozitással rendelkezik, bár eltérő mértékben.A szilárd anyag nyírófeszültsége arányos a nyúlással, míg a folyadékban a nyírófeszültség arányos a nyíró alakváltozás sebességével. Ebből következik, hogy nyugalmi állapotban lévő folyadékban nem lehet nyírófeszültség.

mint (6)

1. ábra. Viszkózus deformáció

Tekintsünk egy folyadékot, amely két lemez közé záródik, amelyek egymástól nagyon kis távolságra vannak y (1. ábra).Az alsó lemez áll, míg a felső lemez v sebességgel mozog. Feltételezzük, hogy a folyadék mozgása végtelenül vékony rétegek vagy rétegek sorozatában megy végbe, amelyek szabadon csúszhatnak egymáson.Nincs keresztáramlás vagy turbulencia.Az álló lemez melletti réteg nyugalomban van, míg a mozgó lemezzel szomszédos réteg sebessége v. A nyírási alakváltozás vagy sebességgradiens mértéke dv/dy.A dinamikus viszkozitást, vagy egyszerűbben a μ viszkozitást adjuk meg

mint (7)

Szóval ez:

mint (8)

A viszkózus feszültségnek ezt a kifejezését először Newton feltételezte, és Newton viszkozitási egyenleteként ismert.Szinte minden folyadéknak állandó arányossági együtthatója van, és Newtoni folyadékoknak nevezik.

mint (9)

2. ábra.A nyírófeszültség és a nyírási alakváltozás mértéke közötti kapcsolat.

A 2. ábra a 3. egyenlet grafikus ábrázolása, és a szilárd és folyékony anyagok nyírófeszültség alatti eltérő viselkedését mutatja be.

A viszkozitást centipoise-ban fejezzük ki (Pa.s vagy Ns/m2).

A folyadékmozgással kapcsolatos számos problémában a viszkozitás a sűrűséggel μ/p (erőtől független) formában jelenik meg, és célszerű egyetlen v kifejezést alkalmazni, amelyet kinematikai viszkozitásnak nevezünk.

Egy nehézolaj ν értéke akár 900 x 10 is lehet-6m2/s, míg a viszonylag alacsony viszkozitású víznél 15°C-on csak 1,14 x 10?m2/s. A folyadék kinematikai viszkozitása a hőmérséklet emelkedésével csökken.Szobahőmérsékleten a levegő kinematikai viszkozitása körülbelül 13-szorosa a vízének.

Felületi feszültség és kapilláris

Jegyzet:

A kohézió a hasonló molekulák egymás iránti vonzása.

Az adhézió a különböző molekulák egymás iránti vonzása.

A felületi feszültség az a fizikai tulajdonság, amely lehetővé teszi egy csepp víz szuszpenzióban tartását a csapnál, hogy egy edényt valamivel a pereme fölött töltsenek meg folyadékkal, és mégsem ömlenek ki, vagy egy tűt lebegnek a folyadék felszínén.Mindezek a jelenségek a folyadék felszínén lévő molekulák közötti kohéziónak köszönhetőek, amelyek egy másik nem elegyedő folyadékkal vagy gázzal szomszédosak.Olyan, mintha a felület egy egyenletesen feszített rugalmas membránból állna, amely hajlamos mindig összehúzni a felületi területet.Így azt találjuk, hogy a folyadékban lévő gázbuborékok és a légkörben lévő nedvességcseppek megközelítőleg gömb alakúak.

A szabad felületen bármely képzeletbeli vonalon átívelő felületi feszültség arányos a vonal hosszával, és arra merőleges irányban hat.Az egységnyi hosszra eső felületi feszültséget mN/m-ben fejezzük ki.Nagysága meglehetősen kicsi, szobahőmérsékleten levegővel érintkező víz esetében körülbelül 73 mN/m.A felületi tízesek enyhén csökkennekia hőmérséklet emelkedésével bekapcsol.

A legtöbb hidraulika alkalmazásban a felületi feszültségnek csekély jelentősége van, mivel a kapcsolódó erők általában elhanyagolhatóak a hidrosztatikus és dinamikus erőkhöz képest.A felületi feszültségnek csak akkor van jelentősége, ha van szabad felület és kicsik a határméretek.Így a hidraulikus modellek esetében a prototípusban nem érvényesülő felületi feszültség hatások befolyásolhatják a modell áramlási viselkedését, és ezt a szimulációs hibaforrást figyelembe kell venni az eredmények értelmezésekor.

A felületi feszültség hatások nagyon hangsúlyosak a légkör felé nyitott kis furatú csövek esetében.Ezek lehetnek manométercsövek a laboratóriumban vagy nyitott pórusok a talajban.Például, amikor egy kis üvegcsövet vízbe mártunk, azt tapasztaljuk, hogy a víz felemelkedik a cső belsejében, amint az a 3. ábrán látható.

A csőben vagy meniszkuszban lévő vízfelület felfelé homorú.A jelenséget kapillárisnak nevezik, és a víz és az üveg közötti érintőleges érintkezés azt jelzi, hogy a víz belső kohéziója kisebb, mint a víz és az üveg közötti tapadás.A víz nyomása a csőben a szabad felület mellett kisebb, mint a légköri nyomás.

mint (10)

3. ábra Kapilláris

A higany meglehetősen eltérően viselkedik, amint az a 3(b) ábrán látható. Mivel a kohéziós erők nagyobbak, mint a tapadási erők, az érintkezési szög nagyobb, és a meniszkusz a légkörhöz képest domború felülettel rendelkezik, és lenyomott.A szabad felület melletti nyomás nagyobb, mint a légköri nyomás.

A manométereknél és a mérőüvegeknél a kapilláris hatások elkerülhetők 10 mm-nél nem kisebb átmérőjű csövek alkalmazásával.

mint (11)

Centrifugális tengervíz rendeltetési szivattyú

Modellszám: ASN ASNV

Az ASN és az ASNV modellek egyfokozatú, kettős szívású, osztott tekercsházas centrifugálszivattyúk, és használt vagy folyadékszállításhoz vízművekhez, légkondicionáláshoz, cirkulációhoz, épületekhez, öntözéshez, vízelvezető szivattyútelephez, elektromos erőműhöz, ipari vízellátó rendszerhez, tűzoltáshoz rendszer, hajó, épület és így tovább.

Gőznyomás

A megfelelő kinetikus energiával rendelkező folyékony molekulák a folyadék fő testéből a szabad felületén kivetülnek, és átmennek a gőzbe.A gőz által kifejtett nyomást gőznyomásnak, P, néven ismerjük.A hőmérséklet növekedése nagyobb molekuláris keveredéssel és így a gőznyomás növekedésével jár.Ha a gőznyomás megegyezik a felette lévő gáz nyomásával, a folyadék felforr.A víz gőznyomása 15°C-on 1,72 kPa (1,72 kN/m2).

Légköri nyomás

A légkör nyomását a Föld felszínén barométer méri.Tengerszinten a légköri nyomás átlagosan 101 kPa, és ezen az értéken van szabványosítva.A légköri nyomás csökken a magassággal;például 1500 m-en a nyomás 88 kPa-ra csökken.A vízoszlop-egyenérték tengerszinti magassága 10,3 m, és gyakran vízbarométernek is nevezik.A magasság hipotetikus, mivel a víz gőznyomása kizárná a teljes vákuum elérését.A higany sokkal jobb légköri folyadék, mivel gőznyomása elhanyagolható.Ezenkívül nagy sűrűsége ésszerű magasságú oszlopot eredményez - körülbelül 0,75 m tengerszinten.

Mivel a hidraulikában fellépő nyomások többsége meghaladja a légköri nyomást, és viszonylagosan rögzítő műszerekkel mérik, célszerű a légköri nyomást alapértéknek, azaz nullának tekinteni.A nyomásokat ezután túlnyomásnak nevezzük, ha az atmoszférikus nyomás felett van, és vákuumnyomásnak, ha az alatt van.Ha a valódi nulla nyomást vesszük alapul, akkor a nyomást abszolútnak mondjuk.Az 5. fejezetben, ahol az NPSH-t tárgyaljuk, minden adat abszolút vízbarométerben van kifejezve, azaz a tengerszint = 0 bar szelvény = 1 bar abszolút = 101 kPa = 10,3 m víz.


Feladás időpontja: 2024. március 20