Lastnosti tekočin, kakšne so vrste tekočin?

Splošen opis

Za tekočino, kot pove že ime, je značilna sposobnost pretoka. Od trdne snovi se razlikuje po tem, da se deformira zaradi strižne napetosti, ne glede na to, kako majhna je strižna napetost.Edino merilo je, da preteče dovolj časa, da pride do deformacije.V tem smislu je tekočina brezoblična.

Tekočine lahko razdelimo na tekočine in pline.Tekočina je le malo stisljiva in ima prosto površino, ko jo damo v odprto posodo.Po drugi strani pa se plin vedno razširi, da napolni svojo posodo.Para je plin, ki je blizu tekočega stanja.

Tekočina, s katero se inženir v glavnem ukvarja, je voda.Vsebuje lahko do tri odstotke zraka v raztopini, ki se pri tlaku pod atmosferskim pritiskom rad sprosti.To je treba upoštevati pri načrtovanju črpalk, ventilov, cevovodov itd.

Vertikalna turbinska črpalka

Dizelski motor Vertikalna turbina Večstopenjska centrifugalna gredna drenažna črpalka Ta vrsta vertikalne drenažne črpalke se uporablja predvsem za črpanje brez korozije, temperature nižje od 60 °C, suspendiranih trdnih snovi (brez vlaken, zrna) z vsebnostjo manj kot 150 mg/L kanalizacijo ali odpadno vodo.Navpična drenažna črpalka tipa VTP je v navpičnih vodnih črpalkah tipa VTP in na podlagi povečanja in ovratnika nastavite mazanje olja cevi z vodo.Lahko se kadi pri temperaturi pod 60 °C, pošljite, da vsebuje določena trdna zrna (kot so odpadno železo in droben pesek, premog itd.) v kanalizacijo ali odpadno vodo.

kot (1)

Glavne fizikalne lastnosti tekočin so opisane takole:

Gostota (ρ)

Gostota tekočine je njena masa na enoto prostornine.V sistemu SI je izražena v kg/m3.

Voda ima največjo gostoto 1000 kg/m3pri 4°C.Z naraščanjem temperature se gostota rahlo zmanjša, vendar je za praktične namene gostota vode 1000 kg/m3.

Relativna gostota je razmerje med gostoto tekočine in gostoto vode.

Specifična masa (w)

Specifična masa tekočine je njena masa na prostorninsko enoto. V sistemu Si je izražena v N/m3.Pri normalnih temperaturah je w 9810 N/m3ali 9,81 kN/m3(približno 10 kN/m3 za lažji izračun).

Specifična teža (SG)

Specifična teža tekočine je razmerje med maso določene prostornine tekočine in maso enake prostornine vode.Tako je tudi razmerje med gostoto tekočine in gostoto čiste vode, običajno vse pri 15 °C.

kot (2)

Črpalka vodnjaka z vakuumskim polnjenjem

Št. modela: TWP

Samosesalne vodne črpalke s premičnim dizelskim motorjem serije TWP za nujne primere sta skupaj oblikovala DRAKOS PUMP iz Singapurja in podjetje REEOFLO iz Nemčije.Ta serija črpalk lahko prenaša vse vrste čistih, nevtralnih in jedkih medijev, ki vsebujejo delce.Odpravite številne napake tradicionalnih samosesalnih črpalk.Ta vrsta samosesalne črpalke, edinstvena struktura suhega teka, bo imela samodejni zagon in ponovni zagon brez tekočine za prvi zagon, sesalna višina je lahko večja od 9 m;Odlična hidravlična zasnova in edinstvena struktura ohranjata visoko učinkovitost več kot 75 %.In drugačna namestitev strukture za neobvezno.

Modul nasipnosti (k)

ali praktičnih namenov se lahko tekočine obravnavajo kot nestisljive.Vendar pa obstajajo določeni primeri, kot je neenakomeren tok v ceveh, kjer je treba upoštevati stisljivost.Masivni modul elastičnosti k je podan z:

kot (3)

kjer je p povišanje tlaka, ki pri uporabi volumna V povzroči zmanjšanje volumna AV.Ker mora biti zmanjšanje prostornine povezano s sorazmernim povečanjem gostote, se lahko enačba 1 izrazi kot:

kot (4)

ali voda,k je približno 2 150 MPa pri normalnih temperaturah in tlakih.Iz tega sledi, da je voda približno 100-krat bolj stisljiva kot jeklo.

Idealna tekočina

Idealna ali popolna tekočina je tista, v kateri med delci tekočine ni tangencialnih ali strižnih napetosti.Sile vedno delujejo normalno na odseku in so omejene na tlačne in pospeševalne sile.Nobena resnična tekočina ni v celoti v skladu s tem konceptom in za vse tekočine v gibanju so prisotne tangencialne napetosti, ki imajo blažilni učinek na gibanje.Vendar so nekatere tekočine, vključno z vodo, blizu idealne tekočine in ta poenostavljena predpostavka omogoča uporabo matematičnih ali grafičnih metod pri reševanju določenih problemov pretoka.

Vertikalna turbinska požarna črpalka

Št. modela: XBC-VTP

Vertikalne gasilske črpalke z dolgo gredjo serije XBC-VTP so serije enostopenjskih, večstopenjskih difuzorskih črpalk, izdelanih v skladu z najnovejšim nacionalnim standardom GB6245-2006.Izboljšali smo tudi dizajn s sklicevanjem na standard Združenja za protipožarno zaščito Združenih držav Amerike.Uporablja se predvsem za oskrbo s požarno vodo v petrokemični industriji, industriji zemeljskega plina, elektrarnah, bombažnem tekstilu, pristanišču, letalstvu, skladiščenju, visokih stavbah in drugih industrijah.Uporablja se lahko tudi za ladje, morske tanke, gasilske ladje in druge dobavne priložnosti.

kot (5)

Viskoznost

Viskoznost tekočine je merilo njene odpornosti na tangencialne ali strižne napetosti.Nastane zaradi interakcije in kohezije molekul tekočine.Vse prave tekočine imajo viskoznost, čeprav v različnih stopnjah.Strižna napetost v trdni snovi je sorazmerna z deformacijo, medtem ko je strižna napetost v tekočini sorazmerna s hitrostjo strižne deformacije. Iz tega sledi, da v tekočini, ki miruje, ne more biti strižne napetosti.

kot (6)

Slika 1. Viskozna deformacija

Razmislite o tekočini, zaprti med dvema ploščama, ki sta na zelo kratki razdalji y narazen (slika 1).Spodnja plošča miruje, medtem ko se zgornja plošča giblje s hitrostjo v. Predpostavlja se, da gibanje tekočine poteka v nizu neskončno tankih plasti ali lamin, ki prosto drsijo ena po drugi.Ni prečnega toka ali turbulence.Plast, ki meji na mirujočo ploščo, miruje, medtem ko ima plast, ki meji na gibljivo ploščo, hitrost v. Hitrost strižne deformacije ali gradient hitrosti je dv/dy.Dinamična viskoznost ali, preprosteje, viskoznost μ je podana z

kot (7)

Torej to:

kot (8)

Ta izraz za viskozno napetost je prvi postavil Newton in je znan kot Newtonova enačba viskoznosti.Skoraj vse tekočine imajo stalen koeficient sorazmernosti in jih imenujemo newtonske tekočine.

kot (9)

Slika 2.Razmerje med strižno napetostjo in hitrostjo strižne deformacije.

Slika 2 je grafični prikaz enačbe 3 in prikazuje različno obnašanje trdnih snovi in ​​tekočin pod strižno napetostjo.

Viskoznost je izražena v centipoazih (Pa.s ali Ns/m2).

V mnogih problemih v zvezi z gibanjem tekočine se viskoznost pojavi z gostoto v obliki μ/p (neodvisno od sile) in priročno je uporabiti en sam izraz v, znan kot kinematična viskoznost.

Vrednost ν za težko olje je lahko celo 900 x 10-6m2/s, medtem ko je za vodo, ki ima relativno nizko viskoznost, ta le 1,14 x 10?m2/s pri 15° C. Kinematična viskoznost tekočine se z naraščajočo temperaturo zmanjšuje.Pri sobni temperaturi je kinematična viskoznost zraka približno 13-krat večja od kinematične viskoznosti vode.

Površinska napetost in kapilarnost

Opomba:

Kohezija je privlačnost, ki jo imajo podobne molekule druga za drugo.

Adhezija je privlačnost, ki jo imajo različne molekule druga za drugo.

Površinska napetost je fizikalna lastnost, ki omogoča, da kapljica vode ostane v suspenziji na pipi, da je posoda napolnjena s tekočino nekoliko nad robom in se kljub temu ne razlije, ali da igla plava na površini tekočine.Vsi ti pojavi so posledica kohezije med molekulami na površini tekočine, ki meji na drugo nemešljivo tekočino ali plin.Kot da je površina sestavljena iz elastične membrane, enakomerno obremenjene, ki vedno teži k krčenju površinskega področja.Tako ugotovimo, da so mehurčki plina v tekočini in kapljice vlage v ozračju približno kroglaste oblike.

Sila površinske napetosti čez katero koli namišljeno črto na prosti površini je sorazmerna z dolžino črte in deluje v smeri, ki je pravokotna nanjo.Površinska napetost na dolžinsko enoto je izražena v mN/m.Njegova velikost je precej majhna in znaša približno 73 mN/m za vodo v stiku z zrakom pri sobni temperaturi.Obstaja rahlo zmanjšanje površinskih desetiniz naraščajočo temperaturo.

V večini aplikacij v hidravliki je površinska napetost majhnega pomena, saj so povezane sile na splošno zanemarljive v primerjavi s hidrostatičnimi in dinamičnimi silami.Površinska napetost je pomembna le tam, kjer je prosta površina in so mejne dimenzije majhne.Tako lahko v primeru hidravličnih modelov učinki površinske napetosti, ki v prototipu niso pomembni, vplivajo na obnašanje toka v modelu in ta vir napake pri simulaciji je treba upoštevati pri interpretaciji rezultatov.

Učinki površinske napetosti so zelo izraziti v primeru cevi z majhnim premerom, odprtih v atmosfero.Ti so lahko v obliki manometrskih cevi v laboratoriju ali odprtih por v tleh.Na primer, ko majhno stekleno cev potopimo v vodo, ugotovimo, da se voda dvigne znotraj cevi, kot je prikazano na sliki 3.

Vodna površina v cevi ali meniskusu, kot ga imenujemo, je konkavna navzgor.Pojav je znan kot kapilarnost, tangencialni stik med vodo in steklom pa kaže, da je notranja kohezija vode manjša od adhezije med vodo in steklom.Tlak vode v cevi ob prosti površini je manjši od atmosferskega.

kot (10)

Sl. 3. Kapilarnost

Živo srebro se obnaša precej drugače, kot je prikazano na sliki 3(b). Ker so sile kohezije večje od sil adhezije, je kontaktni kot večji in meniskus ima konveksno stran proti atmosferi in je stisnjen.Tlak ob prosti površini je večji od atmosferskega.

Učinkom kapilarnosti v manometrih in merilnih stekelih se je mogoče izogniti z uporabo cevi s premerom najmanj 10 mm.

kot (11)

Centrifugalna črpalka za morsko vodo

Št. modela: ASN ASNV

Črpalke modela ASN in ASNV so enostopenjske centrifugalne črpalke z dvojnim sesanjem in deljenim spiralnim ohišjem ter za transport rabljene ali tekočine za vodna dela, kroženje zraka, gradnjo, namakanje, drenažno črpalno postajo, električno elektrarno, industrijski vodovodni sistem, gašenje požarov sistem, ladja, zgradba itd.

Parni tlak

Molekule tekočine, ki imajo zadostno kinetično energijo, štrlijo iz glavnega telesa tekočine na njeni prosti površini in preidejo v paro.Tlak, ki ga ustvarja ta para, je znan kot parni tlak P,.Povišanje temperature je povezano z večjim molekularnim vznemirjenjem in s tem povečanjem parnega tlaka.Ko je parni tlak enak tlaku plina nad njim, tekočina vre.Parni tlak vode pri 15 °C je 1,72 kPa (1,72 kN/m2).

Zračni tlak

Atmosferski tlak na zemeljskem površju merimo z barometrom.Na gladini morja je povprečni atmosferski tlak 101 kPa in je standardiziran na to vrednost.Z višino pada atmosferski tlak;na primer, pri 1 500 m se zmanjša na 88 kPa.Ekvivalent vodnega stolpca ima višino 10,3 m na morski gladini in se pogosto imenuje vodni barometer.Višina je hipotetična, saj bi parni tlak vode preprečil doseganje popolnega vakuuma.Živo srebro je veliko boljša barometrična tekočina, saj ima zanemarljiv parni tlak.Poleg tega njegova visoka gostota povzroči primerno višino stebra - približno 0,75 m na morski gladini.

Ker je večina tlakov, ki se pojavljajo v hidravliki, nad atmosferskim tlakom in se merijo z instrumenti, ki beležijo relativno, je priročno vzeti atmosferski tlak kot referenčno vrednost, tj. nič.Tlaki se nato imenujejo nadtlaki, če so nad atmosferskim, in vakuumski tlaki, če so pod njim.Če kot referenčno vrednost vzamemo pravi ničelni tlak, velja, da so tlaki absolutni.V 5. poglavju, kjer je obravnavan NPSH, so vse številke izražene v absolutnem vodnem barometru, tj. morska gladina = 0 barov tlaka = 1 bar absolutnega =101 kPa=10,3 m vode.


Čas objave: 20. marec 2024