Novinky - Vlastnosti tekutín, aké sú typy tekutín?

Všeobecný popis

Kvapalina, ako už názov napovedá, je charakteristická svojou schopnosťou prúdiť. Od pevnej látky sa líši tým, že podlieha deformácii v dôsledku šmykového napätia, akokoľvek malé môže byť šmykové napätie. Jediným kritériom je, že by mal uplynúť dostatočný čas na to, aby došlo k deformácii. V tomto zmysle je tekutina beztvará.

Kvapaliny možno rozdeliť na kvapaliny a plyny. Kvapalina je len mierne stlačiteľná a pri umiestnení do otvorenej nádoby je voľná hladina. Na druhej strane plyn vždy expanduje, aby naplnil svoju nádobu. Para je plyn, ktorý je blízko kvapalného stavu.

Kvapalinou, ktorej sa inžinier venuje najmä, je voda. Môže obsahovať až tri percentá vzduchu v roztoku, ktorý má tendenciu sa pri nižších ako atmosférických tlakoch uvoľňovať. Na to treba dbať pri projektovaní čerpadiel, ventilov, potrubí atď.

Vertikálne turbínové čerpadlo

Dieselový motor Vertikálna turbína viacstupňová odstredivá inline hriadeľová voda Drenážne čerpadlo Tento druh vertikálneho drenážneho čerpadla sa používa hlavne na čerpanie bez korózie, teplota nižšia ako 60 °C, nerozpustených látok (okrem vlákien, krupice) s obsahom menej ako 150 mg/l splaškových alebo odpadových vôd. Vertikálne drenážne čerpadlo typu VTP je vo vertikálnych vodných čerpadlách typu VTP a na základe zvýšenia a goliera nastavte olejové mazanie trubice je voda. Môže dymiť pri teplote nižšej ako 60 °C, poslať na zachytenie určitého pevného zrna (ako je železný šrot a jemný piesok, uhlie atď.) splaškových alebo odpadových vôd.

Hlavné fyzikálne vlastnosti tekutín sú opísané nasledovne:

Hustota (ρ)

Hustota tekutiny je jej hmotnosť na jednotku objemu. V sústave SI sa vyjadruje ako kg/m³.

Voda má maximálnu hustotu 1000 kg/m³pri 4 °C. So zvyšujúcou sa teplotou dochádza k miernemu poklesu hustoty, ale pre praktické účely je hustota vody 1000 kg/m³.

Relatívna hustota je pomer hustoty kvapaliny k hustote vody.

Špecifická hmotnosť (w)

Špecifická hmotnosť kvapaliny je jej hmotnosť na jednotku objemu. V systéme Si je vyjadrená v N/m³. Pri normálnych teplotách je w 9810 N/m³alebo 9,81 kN/m³(približne 10 kN/m³pre jednoduchosť výpočtu).

Špecifická hmotnosť (SG)

Merná hmotnosť kvapaliny je pomer hmotnosti daného objemu kvapaliny k hmotnosti rovnakého objemu vody. Je to teda aj pomer hustoty tekutiny k hustote čistej vody, normálne všetko pri 15 °C.

Bodové čerpadlo na vákuové nasávanie

Číslo modelu: TWP

Samonasávacie vodné čerpadlá radu TWP s naftovým motorom v studni sú pre prípad núdze navrhnuté spoločnosťou DRAKOS PUMP zo Singapuru a spoločnosťou REEOFLO z Nemecka. Táto séria čerpadiel môže prepravovať všetky druhy čistých, neutrálnych a korozívnych médií obsahujúcich častice. Vyriešte množstvo tradičných porúch samonasávacieho čerpadla. Tento druh samonasávacieho čerpadla s jedinečnou suchou konštrukciou bude mať automatické spustenie a reštart bez kvapaliny pri prvom spustení, sacia výška môže byť väčšia ako 9 m; Vynikajúci hydraulický dizajn a jedinečná štruktúra udržujú vysokú účinnosť viac ako 75%. A iná inštalácia konštrukcie pre voliteľné.

Objemový modul (k)

alebo na praktické účely možno kvapaliny považovať za nestlačiteľné. Existujú však určité prípady, ako je nestabilné prúdenie v potrubiach, kde je potrebné vziať do úvahy stlačiteľnosť. Objemový modul pružnosti,k, je daný vzťahom:

kde p je zvýšenie tlaku, ktoré pri aplikácii na objem V vedie k zníženiu objemu AV. Keďže zníženie objemu musí byť spojené s proporcionálnym zvýšením hustoty, rovnica 1 môže byť vyjadrená ako:

alebo vody,k je pri normálnych teplotách a tlakoch približne 2 150 MPa. Z toho vyplýva, že voda je asi 100-krát stlačiteľnejšia ako oceľ.

Ideálna tekutina

Ideálna alebo dokonalá tekutina je taká, v ktorej nie sú medzi časticami tekutiny žiadne tangenciálne alebo šmykové napätia. Sily vždy pôsobia normálne v reze a sú obmedzené na tlakové a akceleračné sily. Žiadna skutočná tekutina plne nevyhovuje tejto koncepcii a pre všetky tekutiny v pohybe sú prítomné tangenciálne napätia, ktoré majú tlmiaci účinok na pohyb. Niektoré kvapaliny, vrátane vody, sa však blížia ideálnej kvapaline a tento zjednodušený predpoklad umožňuje, aby sa pri riešení určitých problémov s prietokom osvojili matematické alebo grafické metódy.

Vertikálne turbínové požiarne čerpadlo

Číslo modelu: XBC-VTP

Vertikálne požiarne čerpadlá s dlhým hriadeľom série XBC-VTP sú série jednostupňových, viacstupňových difúznych čerpadiel vyrábaných v súlade s najnovšou národnou normou GB6245-2006. Vylepšili sme aj dizajn s odkazom na štandard United States Fire Protection Association. Používa sa hlavne na zásobovanie požiarnou vodou v petrochemickom priemysle, zemnom plyne, elektrárni, bavlnenom textile, prístavisku, letectve, skladoch, výškových budovách a iných priemyselných odvetviach. Môže sa tiež vzťahovať na loď, námornú nádrž, požiarnu loď a iné príležitosti zásobovania.

Viskozita

Viskozita kvapaliny je mierou jej odolnosti voči tangenciálnemu alebo šmykovému namáhaniu. Vzniká interakciou a súdržnosťou molekúl tekutín. Všetky skutočné kvapaliny majú viskozitu, aj keď v rôznej miere. Šmykové napätie v pevnej látke je úmerné pretiahnutiu, zatiaľ čo šmykové napätie v kvapaline je úmerné rýchlosti šmykového napätia. Z toho vyplýva, že v kvapaline, ktorá je v pokoji, nemôže existovať žiadne šmykové napätie.

Obr.1.Viskózna deformácia

Uvažujme tekutinu uzavretú medzi dvoma doskami, ktoré sú umiestnené vo veľmi krátkej vzdialenosti y od seba (obr. 1). Spodná doska je nehybná, zatiaľ čo horná doska sa pohybuje rýchlosťou v. Predpokladá sa, že pohyb tekutiny prebieha v sérii nekonečne tenkých vrstiev alebo vrstiev, ktoré môžu voľne kĺzať jedna po druhej. Nedochádza k priečnemu prúdeniu ani turbulencii. Vrstva susediaca so stacionárnou doskou je v pokoji, zatiaľ čo vrstva susediaca s pohyblivou doskou má rýchlosť v. Rýchlosť šmykového napätia alebo gradient rýchlosti je dv/dy. Dynamická viskozita alebo, jednoduchšie, viskozita μ je daná

Takže to:

Tento výraz pre viskózne napätie prvýkrát postuloval Newton a je známy ako Newtonova rovnica viskozity. Takmer všetky tekutiny majú konštantný koeficient úmernosti a označujú sa ako newtonské tekutiny.

Obr.2. Vzťah medzi šmykovým napätím a rýchlosťou šmykového napätia.

Obrázok 2 je grafickým znázornením rovnice 3 a ukazuje rôzne správanie tuhých látok a kvapalín pri šmykovom namáhaní.

Viskozita sa vyjadruje v centipoise (Pa.s alebo Ns/m²).

V mnohých problémoch týkajúcich sa pohybu tekutín sa viskozita objavuje s hustotou v tvare μ/p (nezávislá od sily) a je vhodné použiť jeden výraz v, známy ako kinematická viskozita.

Hodnota ν pre ťažký olej môže byť až 900 x 10^-6m²/s, zatiaľ čo pre vodu, ktorá má relatívne nízku viskozitu, je to len 1,14 x 10?m2/s pri 15°C. Kinematická viskozita kvapaliny klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Pri izbovej teplote je kinematická viskozita vzduchu asi 13-krát vyššia ako viskozita vody.

Povrchové napätie a vzlínavosť

Poznámka:

Súdržnosť je príťažlivosť, ktorú majú podobné molekuly k sebe navzájom.

Adhézia je príťažlivosť, ktorú majú rozdielne molekuly k sebe navzájom.

Povrchové napätie je fyzikálna vlastnosť, ktorá umožňuje, aby sa kvapka vody udržala v suspenzii pri kohútiku, nádoba sa naplnila kvapalinou mierne nad okraj a napriek tomu sa nerozliala alebo aby ihla plávala na povrchu kvapaliny. Všetky tieto javy sú spôsobené súdržnosťou medzi molekulami na povrchu kvapaliny, ktorá susedí s inou nemiešateľnou kvapalinou alebo plynom. Povrch akoby pozostával z elastickej membrány, rovnomerne namáhanej, ktorá má tendenciu vždy sťahovať povrchovú oblasť. Zistili sme teda, že bubliny plynu v kvapaline a kvapôčky vlhkosti v atmosfére majú približne guľovitý tvar.

Sila povrchového napätia cez akúkoľvek imaginárnu čiaru na voľnom povrchu je úmerná dĺžke čiary a pôsobí v smere kolmom na ňu. Povrchové napätie na jednotku dĺžky je vyjadrené v mN/m. Jeho veľkosť je pomerne malá, približne 73 mN/m pre vodu v kontakte so vzduchom pri izbovej teplote. Dochádza k miernemu poklesu povrchových desiatokiso zvyšujúcou sa teplotou.

Vo väčšine aplikácií v hydraulike má povrchové napätie malý význam, pretože súvisiace sily sú vo všeobecnosti zanedbateľné v porovnaní s hydrostatickými a dynamickými silami. Povrchové napätie je dôležité len tam, kde je voľná plocha a hraničné rozmery sú malé. V prípade hydraulických modelov teda vplyvy povrchového napätia, ktoré v prototype nemajú žiadny vplyv, môžu ovplyvniť správanie prúdenia v modeli a tento zdroj chýb v simulácii treba brať do úvahy pri interpretácii výsledkov.

Účinky povrchového napätia sú veľmi výrazné v prípade rúrok s malým otvorom otvorených do atmosféry. Môžu mať formu manometrových trubíc v laboratóriu alebo otvorených pórov v pôde. Napríklad, keď sa malá sklenená trubica ponorí do vody, zistí sa, že voda stúpa vo vnútri trubice, ako je znázornené na obrázku 3.

Vodná plocha v trubici alebo menisku, ako sa nazýva, je konkávna smerom nahor. Tento jav je známy ako vzlínavosť a tangenciálny kontakt medzi vodou a sklom naznačuje, že vnútorná súdržnosť vody je menšia ako priľnavosť medzi vodou a sklom. Tlak vody v trubici susediacej s voľným povrchom je nižší ako atmosférický.

Obr. 3. Vzlínavosť

Ortuť sa chová dosť odlišne, ako je znázornené na obrázku 3(b). Keďže sily súdržnosti sú väčšie ako sily adhézie, uhol kontaktu je väčší a meniskus má konvexnú plochu k atmosfére a je stlačený. Tlak v blízkosti voľného povrchu je väčší ako atmosférický.

Kapilaritám v manometroch a meracích sklách možno zabrániť použitím rúrok, ktorých priemer nie je menší ako 10 mm.

Odstredivé cieľové čerpadlo morskej vody

Číslo modelu: ASN ASNV

Modelové čerpadlá ASN a ASNV sú jednostupňové odstredivé čerpadlá s dvojitým nasávaním a delenou skriňou a slúžia na dopravu použitých alebo kvapalín pre vodárne, vzduchotechnickú cirkuláciu, budovy, závlahy, drenážne čerpacie stanice, elektráreň, priemyselný vodovod, hasičstvo systém, loď, budova a pod.

Tlak pár

Molekuly kvapaliny, ktoré majú dostatočnú kinetickú energiu, vychádzajú z hlavného telesa kvapaliny na jej voľnom povrchu a prechádzajú do pary. Tlak vyvíjaný touto parou je známy ako tlak pary P. Zvýšenie teploty je spojené s väčším molekulárnym miešaním a tým aj so zvýšením tlaku pár. Keď sa tlak pár rovná tlaku plynu nad ním, kvapalina vrie. Tlak pary vody pri 15 °C je 1,72 kPa (1,72 kN/m²).

Atmosférický tlak

Tlak atmosféry na zemskom povrchu sa meria barometrom. Na hladine mora je priemerný atmosférický tlak 101 kPa a je štandardizovaný na túto hodnotu. S nadmorskou výškou dochádza k poklesu atmosférického tlaku; napríklad vo výške 1 500 m sa zníži na 88 kPa. Ekvivalent vodného stĺpca má výšku 10,3 m na hladine mora a často sa označuje ako vodný barometer. Výška je hypotetická, pretože tlak pary vody by zabránil dosiahnutiu úplného vákua. Ortuť je oveľa lepšia barometrická kvapalina, pretože má zanedbateľný tlak pár. Jeho vysoká hustota tiež vedie k stĺpu primeranej výšky - asi 0,75 m na hladine mora.

Pretože väčšina tlakov, s ktorými sa stretávame v hydraulike, je vyššia ako atmosférický tlak a sú merané prístrojmi, ktoré zaznamenávajú relatívne, je vhodné považovať atmosférický tlak za základ, tj nulu. Tlaky sa potom označujú ako pretlaky, ak sú nad atmosférickým tlakom, a podtlakové, ak sú pod ním. Ak sa skutočný nulový tlak berie ako základ, tlaky sa považujú za absolútne. V kapitole 5, kde sa diskutuje o NPSH, sú všetky údaje vyjadrené v absolútnom vodnom barometri, hladina iesea = 0 barov = 1 bar absolútne = 101 kPa = 10,3 m vody.

Čas odoslania: 20. marca 2024