Vätskors egenskaper, vilken typ av vätskor?

Allmän beskrivning

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

Vätskor kan delas in i vätskor och gaser.En vätska är endast lätt komprimerbar 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 det flytande tillståndet.

Den vätska som ingenjören främst sysslar med är vatten.Det kan innehålla upp till tre procent av luft i lösning som vid subatmosfäriska tryck tenderar att frigöras.Det ska vid konstruktion av pumpar, ventiler, rörledningar m.m. tas till vara för detta.

Vertikal turbinpump

Dieselmotor Vertikal Turbin flerstegs centrifugal inline axel vatten Dräneringspump Denna typ av vertikal dräneringspump används huvudsakligen för att pumpa ingen korrosion, temperatur lägre än 60 °C, suspenderade fasta ämnen (ej inklusive fiber, gryn) mindre än 150 mg/L innehåll av avloppsvattnet eller avloppsvattnet.VTP-typ vertikal dräneringspump är i VTP-typ vertikala vattenpumpar, och på grundval av ökningen och kragen, ställ in röret oljesmörjning är vatten.Kan röktemperatur under 60 °C, skicka för att innehålla ett visst fast korn (som järnskrot och fin sand, kol, etc.) av avloppsvatten eller avloppsvatten.

som (1)

De huvudsakliga fysikaliska egenskaperna hos vätskor beskrivs enligt följande:

Densitet (ρ)

En vätskas densitet är dess massa per volymenhet.I SI-systemet uttrycks det som kg/m3.

Vatten har en maximal densitet på 1000 kg/m3vid 4°C.Det finns en liten minskning av densiteten med ökande temperatur men för praktiska ändamål är densiteten för vattnet 1000 kg/m3.

Relativ densitet är förhållandet mellan en vätskas densitet och vatten.

Specifik massa (w)

En vätskas specifika massa är dess massa per volymenhet. I Si-systemet uttrycks den i N/m3.Vid normala temperaturer är w 9810 N/m3eller 9,81 kN/m3(ungefär 10 kN/m3 för att underlätta beräkningen).

Specifik vikt (SG)

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

som (2)

Vakuumprimande brunnspunktspump

Modell nr: TWP

TWP-serien rörlig dieselmotor självsugande brunnspunktsvattenpumpar för nödsituationer är skarvdesignade av DRAKOS PUMP i Singapore och företaget REEOFLO i Tyskland.Denna serie av pumpar kan transportera alla typer av rena, neutrala och frätande partiklar som innehåller partiklar.Lös många traditionella självsugande pumpfel.Denna typ av självsugande pumps unika torrkörningsstruktur kommer att vara automatisk start och omstart utan vätska för första start. Sughuvudet kan vara mer än 9 m;Utmärkt hydraulisk design och unik struktur håller den höga effektiviteten mer än 75%.Och annan strukturinstallation för tillval.

Bulkmodul (k)

eller praktiska ändamål kan vätskor betraktas som inkompressibla.Det finns dock vissa fall, såsom ostadigt flöde i rör, där man bör ta hänsyn till kompressibiliteten.Bulk-elasticitetsmodulen, k, ges av:

som (3)

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

som (4)

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

Idealisk vätska

En idealisk eller perfekt vätska är en där det inte finns några tangentiella eller skjuvspänningar mellan vätskepartiklarna.Krafterna verkar alltid normalt vid en sektion och är begränsade till tryck och accelerationskrafter.Ingen riktig vätska överensstämmer helt med detta koncept, och för alla vätskor i rörelse finns tangentiella spänningar närvarande som har en dämpande effekt på rörelsen.Vissa vätskor, inklusive vatten, är emellertid nära en idealisk vätska, och detta förenklade antagande gör det möjligt att använda matematiska eller grafiska metoder för att lösa vissa flödesproblem.

Vertikal turbinbrandpump

Modellnummer: XBC-VTP

XBC-VTP-seriens vertikala långaxlade brandbekämpningspumpar är serier av enstegs flerstegs diffusorpumpar, tillverkade i enlighet med den senaste nationella standarden GB6245-2006.Vi förbättrade också designen med hänvisningen till standarden från United States Fire Protection Association.Det används huvudsakligen för brandvattenförsörjning i petrokemi, naturgas, kraftverk, bomullstextil, kaj, flyg, lager, höghus och andra industrier.Det kan även gälla fartyg, sjötank, brandfartyg och andra leveranstillfällen.

som (5)

Viskositet

Viskositeten hos en vätska är ett mått på dess motstånd mot tangentiell eller skjuvspänning.Det uppstår från interaktion och sammanhållning av vätskemolekyler.Alla riktiga vätskor har viskositet, dock i varierande grad.Skjuvspänningen i ett fast ämne är proportionell mot töjningen medan skjuvspänningen i en vätska är proportionell mot hastigheten för skjuvpåkänning. Det följer att det inte kan finnas någon skjuvspänning i en vätska som är i vila.

som (6)

Fig.1.Viskös deformation

Betrakta en vätska som är instängd mellan två plattor som är belägna på mycket kort avstånd y (fig. 1).Den nedre plattan är stationär medan den övre plattan rör sig med hastighet v. Vätskerörelsen antas ske i en serie av oändligt tunna lager eller laminat, fria att glida över varandra.Det finns inget tvärflöde eller turbulens.Skiktet intill den stationära plattan är i vila medan skiktet intill den rörliga plattan har en hastighet v. Hastigheten för skjuvtöjning eller hastighetsgradient är dv/dy.Den dynamiska viskositeten eller, enklare, viskositeten μ ges av

som (7)

Så att:

som (8)

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.

som (9)

Fig.2.Samband mellan skjuvspänning och hastighet av skjuvbelastning.

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

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

I många problem som rör vätskerörelse uppträder 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, endast är 1,14 x 10?m2/s vid 15°C. Den kinematiska viskositeten hos en vätska minskar med ökande temperatur.Vid rumstemperatur är luftens kinematiska viskositet cirka 13 gånger den för vatten.

Ytspänning och kapilläritet

Notera:

Kohesion är den attraktion som liknande molekyler har för varandra.

Adhesion är den attraktion som olika molekyler har för varandra.

Ytspänning är den fysiska egenskapen som gör att en vattendroppe kan hållas i suspension vid en kran, att ett kärl fylls med vätska något ovanför kanten och ändå inte spills eller att en nål flyter på ytan av en vätska.Alla dessa fenomen beror på kohesionen mellan molekyler vid ytan av en vätska som gränsar till en annan oblandbar vätska eller gas.Det är som om ytan består av ett elastiskt membran, jämnt belastat, som alltid tenderar att dra ihop det ytliga området.Sålunda finner vi att gasbubblor i en vätska och droppar av fukt i atmosfären är ungefär sfäriska till formen.

Ytspänningskraften över vilken imaginär linje som helst vid en fri yta är proportionell mot längden på linjen och verkar i en riktning vinkelrät mot den.Ytspänningen per längdenhet uttrycks i mN/m.Dess magnitud är ganska liten, ungefär 73 mN/m för vatten i kontakt med luft vid rumstemperatur.Det finns en liten minskning av yttiotalipå med stigande temperatur.

I de flesta applikationer inom hydraulik har ytspänningen liten betydelse eftersom de associerade 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 gränsmåtten är små.I fallet med hydrauliska modeller kan alltså ytspänningseffekter, som inte har någon betydelse i prototypen, påverka flödesbeteendet i modellen, och denna felkälla vid simulering måste beaktas vid tolkning av resultaten.

Ytspänningseffekter är mycket uttalade i fallet med rör med små hål 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 det att upptäckas att vattnet stiger inuti röret, som visas i figur 3.

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

som (10)

Fig. 3. Kapillaritet

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

Kapillaritetseffekter i manometrar och mätglas kan undvikas genom att använda rör som inte är mindre än 10 mm i diameter.

som (11)

Centrifugal havsvattendestinationspump

Modellnummer:ASN ASNV

Modell ASN- och ASNV-pumpar är enstegs centrifugalpumpar med dubbelsug med delat voluthus och begagnade eller vätsketransporter för vattenverk, luftkonditioneringscirkulation, byggnad, bevattning, dräneringspumpstation, elkraftverk, industriellt vattenförsörjningssystem, brandbekämpning system, fartyg, byggnad och så vidare.

Ångtryck

Vätskemolekyler som har tillräcklig kinetisk energi projiceras ut ur huvudkroppen av en vätska vid dess fria yta och passerar in i ångan.Trycket som utövas av denna ånga är känt som ångtrycket, P,.En ökning av temperaturen är förknippad med en större molekylär omrörning och därmed en ökning av ångtrycket.När ångtrycket är lika med trycket från gasen ovanför kokar vätskan.Vattentrycket vid 15°C är 1,72 kPa (1,72 kN/m)2).

Atmosfärstryck

Atmosfärens tryck vid jordens yta mäts med en barometer.Vid havsnivån är atmosfärstrycket i genomsnitt 101 kPa och är standardiserat till detta värde.Det finns en minskning av atmosfärstrycket med höjden;till exempel reduceras vid 1 500 m till 88 kPa.Vattenpelarekvivalenten har en höjd av 10,3 m vid havsnivån och kallas ofta för vattenbarometern.Höjden är hypotetisk, eftersom vattnets ångtryck skulle förhindra 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 kolumn av rimlig höjd - cirka 0,75 m vid havsnivån.

Eftersom de flesta tryck som påträffas i hydraulik ligger över atmosfärstrycket och mäts med instrument som registrerar relativt, är det lämpligt att betrakta atmosfärstrycket som referenspunkten, dvs noll.Tryck hänvisas sedan till som manometertryck när de överstiger atmosfärstrycket och vakuumtryck när det är under det.Om verkligt nolltryck tas som referens, sägs trycken vara absoluta.I kapitel 5 där NPSH diskuteras är alla siffror uttryckta i absoluta vattenbarometertermer, iesea-nivå = 0 bar gauge = 1 bar absolut =101 kPa=10,3 m vatten.


Posttid: 2024-mars