Nyheter - Vätskors egenskaper, vilka typer av vätskor finns det?

Allmän beskrivning

En vätska, som namnet antyder, kännetecknas av sin förmåga att flyta. Den skiljer sig från ett fast ämne genom att den deformeras på grund av skjuvspänning, hur liten skjuvspänningen än må vara. Det enda kriteriet är att det ska gå tillräckligt med tid för att deformationen ska ske. I denna mening är en vätska formlös.

Vätskor kan delas in i vätskor och gaser. En vätska är bara något kompressibel och det finns en fri yta när den placeras i ett öppet kärl. Å andra sidan expanderar en gas alltid för att fylla sin behållare. En ånga är en gas som är nära flytande tillstånd.

Den vätska som ingenjören huvudsakligen sysslar med är vatten. Den kan innehålla upp till tre procent luft i lösning, vilket vid subatmosfäriskt tryck tenderar att frigöras. Detta måste beaktas vid konstruktion av pumpar, ventiler, rörledningar etc.

Vertikal turbinpump

Dieselmotor vertikal turbin flerstegs centrifugal inline-axel vatten dräneringspump Denna typ av vertikal dräneringspump används huvudsakligen för att pumpa korrosionsfri, temperatur under 60 °C, suspenderade fasta ämnen (exklusive fibrer, grus) mindre än 150 mg/L avloppsvatten. Vertikal dräneringspump av VTP-typ är en del av vertikala vattenpumpar av VTP-typ, och baserat på ökningen och kragen, ställs rörets olja in som vattensmörjning. Kan röka vid temperaturer under 60 °C, skickas för att innehålla vissa fasta korn (såsom skrotjärn och fin sand, kol, etc.) av avloppsvatten eller avloppsvatten.

De viktigaste fysikaliska egenskaperna hos vätskor beskrivs enligt följande:

Densitet (ρ)

En vätskas densitet är dess massa per volymenhet. I SI-systemet uttrycks den som kg/m²³.

Vatten har sin maximala densitet på 1000 kg/m³³vid 4°C. Densiteten minskar något med ökande temperatur, men i praktiken är vattnets densitet 1000 kg/m³³.

Relativ densitet är förhållandet mellan en vätskas densitet och vattnets.

Specifik massa (w)

Den specifika massan för en vätska är dess massa per volymenhet. I Si-systemet uttrycks den i N/m³Vid normala temperaturer är w 9810 N/m²³eller 9,81 kN/m²³(ungefär 10 kN/m²)³för att underlätta beräkningen).

Specifik vikt (SG)

Den specifika vikten för en vätska är förhållandet mellan massan av en given volym vätska och massan av samma volym vatten. Således är det också förhållandet mellan en vätskas densitet och densiteten av rent vatten, normalt allt vid 15 °C.

Vakuumprimningspump för brunnspunkt

Modellnummer: TWP

TWP-serien rörliga dieselmotorer med självsugande brunnsvattenpumpar för nödsituationer är gemensamt konstruerade av DRAKOS PUMP i Singapore och REEOFLO i Tyskland. Denna pumpserie kan transportera alla typer av rena, neutrala och korrosiva medier som innehåller partiklar. Löser många traditionella självsugande pumpfel. Denna typ av självsugande pump har en unik torrkörningsstruktur som startar och omstartar automatiskt utan vätska vid första starten. Sughöjden kan vara mer än 9 m. Utmärkt hydraulisk design och unik struktur säkerställer en hög verkningsgrad på mer än 75 %. Andra strukturer finns som tillval.

Bulkmodul (k)

För praktiska ändamål kan vätskor betraktas som inkompressibla. Det finns dock vissa fall, såsom ostadigt flöde i rör, där kompressibiliteten bör beaktas. Elasticitetsmodulen, k, ges av:

där p är den tryckökning som, när den appliceras på en volym V, resulterar i en minskning av volymen AV. Eftersom en volymminskning måste vara förknippad med en proportionell ökning av densiteten, kan ekvation 1 uttryckas som:

eller vatten, k är ungefär 2 150 MPa vid normala temperaturer och tryck. Det följer att vatten är ungefär 100 gånger mer kompressibelt än stål.

Ideal vätska

En ideal eller perfekt fluid är en där det inte finns några tangentiella eller skjuvspänningar mellan fluidpartiklarna. Krafterna verkar alltid normalt på en sektion och är begränsade till tryck och accelerationskrafter. Ingen verklig fluid uppfyller detta koncept helt, och för alla fluider i rörelse finns det tangentiella spänningar som har en dämpande effekt på rörelsen. Vissa vätskor, inklusive vatten, är dock nära en ideal fluid, och detta förenklade antagande möjliggör användning av matematiska eller grafiska metoder för att lösa vissa flödesproblem.

Vertikal turbinbrandpump

Modellnummer: XBC-VTP

XBC-VTP-seriens vertikala långaxlade brandbekämpningspumpar är en serie enstegs, flerstegs diffusorpumpar, tillverkade i enlighet med den senaste nationella standarden GB6245-2006. Vi har också förbättrat designen med hänvisning till standarden från United States Fire Protection Association. De används huvudsakligen för brandvattenförsörjning inom petrokemi, naturgas, kraftverk, bomullstextil, kaj, flyg, lager, höghus och andra industrier. De kan också användas för fartyg, sjötankar, brandfartyg och andra försörjningstillfällen.

Viskositet

Viskositeten hos en vätska är ett mått på dess motståndskraft mot tangentiell eller skjuvspänning. Den uppstår genom växelverkan och kohesionen mellan vätskemolekyler. Alla verkliga vätskor har viskositet, dock i varierande grad. Skjuvspänningen i ett fast ämne är proportionell mot töjningen medan skjuvspänningen i en vätska är proportionell mot skjuvspänningshastigheten. Det följer att det inte kan finnas någon skjuvspänning i en vätska som är i vila.

Fig. 1. Viskös deformation

Betrakta en vätska innesluten mellan två plattor som är belägna på ett mycket kort avstånd y från varandra (Fig. 1). Den nedre plattan är stationär medan den övre plattan rör sig med hastigheten v. Vätskerörelsen antas ske i en serie oändligt tunna lager eller lameller, som kan glida över varandra. Det finns inget korsflöde eller turbulens. Skiktet intill den stationära plattan är i vila medan lagret intill den rörliga plattan har en hastighet v. Skjuvspänningshastigheten eller hastighetsgradienten är dv/dy. Den dynamiska viskositeten, eller enklare viskositeten μ, ges av

Så att:

Detta uttryck för den viskösa spänningen postulerades först av Newton och är känt som Newtons viskositetsekvation. Nästan alla vätskor har en konstant proportionalitetskoefficient och kallas Newtonska vätskor.

Fig. 2. Samband mellan skjuvspänning och skjuvtöjningshastighet.

Figur 2 är en grafisk representation av ekvation 3 och visar de olika beteendena hos fasta ämnen och vätskor under skjuvspänning.

Viskositeten uttrycks i centipoise (Pa.s eller Ns/m²)²).

I många problem som rör fluiders rörelse visas viskositeten med densiteten i formen μ/p (oberoende av kraft) och det är lämpligt att använda en enda term v, känd som den kinematiska viskositeten.

Värdet på ν för en tung olja kan vara så högt som 900 x 10^-6m²/s, medan den för vatten, som har en relativt låg viskositet, bara är 1,14 x 10³ m²/s vid 15° C. Den kinematiska viskositeten hos en vätska minskar med ökande temperatur. Vid rumstemperatur är luftens kinematiska viskositet ungefär 13 gånger så hög som vattnets.

Ytspänning och kapillaritet

Notera:

Kohesion är den attraktion som liknande molekyler har till varandra.

Adhesion är den attraktion som olika molekyler har till varandra.

Ytspänning är den fysikaliska egenskap som gör att en droppe vatten kan hållas i suspension vid en kran, ett kärl kan fyllas med vätska strax ovanför brädden utan att spillas eller en nål kan flyta på ytan av en vätska. Alla dessa fenomen beror på kohesionen mellan molekyler på ytan av en vätska som gränsar till en annan oblandbar vätska eller gas. Det är som om ytan består av ett elastiskt membran, jämnt spänt, som alltid tenderar att dra ihop ytan. Således finner vi att gasbubblor i en vätska och fuktdroppar i atmosfären är ungefär sfäriska till formen.

Ytspänningskraften över en imaginär linje på en fri yta är proportionell mot linjens längd och verkar i en riktning vinkelrät mot den. Ytspänningen per längdenhet uttrycks i mN/m. Dess storlek är ganska liten och är ungefär 73 mN/m för vatten i kontakt med luft vid rumstemperatur. Det sker en liten minskning av ytspänningen.imed ökande temperatur.

I de flesta tillämpningar inom hydraulik är ytspänning av liten betydelse eftersom de tillhörande krafterna i allmänhet är försumbara i jämförelse med de hydrostatiska och dynamiska krafterna. Ytspänning är endast av betydelse där det finns en fri yta och randdimensionerna är små. Således kan ytspänningseffekter, som inte har någon betydelse i prototypen, i fallet med hydrauliska modeller påverka flödesbeteendet i modellen, och denna felkälla i simuleringen måste beaktas vid tolkning av resultaten.

Ytspänningseffekterna är mycket uttalade när det gäller rör med liten diameter som är öppna mot atmosfären. Dessa kan ha formen av manometerrör i laboratoriet eller öppna porer i jorden. Till exempel, när ett litet glasrör doppas i vatten, kommer man att upptäcka att vattnet stiger inuti röret, som visas i figur 3.

Vattenytan i röret, eller menisken som den kallas, är konkav uppåt. Fenomenet kallas kapillaritet, och den tangentiella kontakten mellan vattnet och glaset indikerar att vattnets inre kohesion är mindre än vidhäftningen mellan vattnet och glaset. Vattentrycket i röret intill den fria ytan är lägre än atmosfärstrycket.

Figur 3. Kapillaritet

Kvicksilver beter sig ganska annorlunda, vilket visas i figur 3(b). Eftersom kohesionskrafterna är större än adhesionskrafterna är kontaktvinkeln större och menisken har en konvex yta mot atmosfären och är nedtryckt. Trycket intill den fria ytan är större än atmosfärstrycket.

Kapilläreffekter i manometrar och mätglas kan undvikas genom att använda rör med en diameter på minst 10 mm.

Centrifugal sjövattendestinationspump

Modellnummer: ASN ASNV

Modell ASN- och ASNV-pumpar är enstegs centrifugalpumpar med dubbelt sug och delat spiralhölje som används för vätsketransport för vattenverk, luftkonditionering, byggnader, bevattning, dräneringspumpstationer, elkraftverk, industriella vattenförsörjningssystem, brandbekämpningssystem, fartyg, byggnader och så vidare.

Ångtryck

Vätskemolekyler som har tillräcklig kinetisk energi skjuts ut ur vätskans huvuddel vid dess fria yta och passerar in i ångan. Trycket som utövas av denna ånga kallas ångtrycket, P. En temperaturökning är förknippad med en större molekylär omrörning och därmed en ökning av ångtrycket. När ångtrycket är lika med trycket hos gasen ovanför kokar vätskan. Vattens ångtryck vid 15 °C är 1,72 kPa (1,72 kN/m²).²).

Lufttryck

Atmosfärstrycket vid jordytan mäts med en barometer. Vid havsnivå är det genomsnittliga atmosfärstrycket 101 kPa och standardiseras vid detta värde. Atmosfärstrycket minskar med höjden; till exempel vid 1 500 m reduceras det till 88 kPa. Vattenpelarekvivalenten har en höjd på 10,3 m vid havsnivån och kallas ofta för vattenbarometern. Höjden är hypotetisk, eftersom vattnets ångtryck skulle utesluta att ett fullständigt vakuum uppnås. Kvicksilver är en mycket överlägsen barometrisk vätska, eftersom den har ett försumbart ångtryck. Dessutom resulterar dess höga densitet i en pelare med rimlig höjd - cirka 0,75 m vid havsnivån.

Eftersom de flesta tryck som förekommer i hydraulik är över atmosfärstrycket och mäts med instrument som registrerar relativt, är det lämpligt att betrakta atmosfärstrycket som referenstrycket, dvs. noll. Trycket kallas då för övertryck när det är över atmosfärstrycket och vakuumtryck när det är under det. Om det sanna nolltrycket tas som referenstryck sägs trycket vara absolut. I kapitel 5 där NPSH diskuteras uttrycks alla siffror i absoluta vattenbarometertermer, d.v.s. havsnivå = 0 bar övertryck = 1 bar absolut = 101 kPa = 10,3 m vatten.

Publiceringstid: 20 mars 2024