Vijesti - Svojstva tekućina, koje su vrste tekućina?

Opći opis

Fluid, kao što i samo ime govori, karakterizira se svojom sposobnošću tečenja. Razlikuje se od krutine po tome što trpi deformaciju zbog smicanja, koliko god to smicanje bilo malo. Jedini kriterij je da prođe dovoljno vremena da se deformacija dogodi. U tom smislu, fluid je bezobličan.

Fluidi se mogu podijeliti na tekućine i plinove. Tekućina je samo malo stlačiva i postoji slobodna površina kada se stavi u otvorenu posudu. S druge strane, plin se uvijek širi kako bi ispunio svoju posudu. Para je plin koji je blizu tekućeg stanja.

Tekućina s kojom se inženjer uglavnom bavi je voda. Može sadržavati do tri posto zraka u otopini koji se pri tlakovima nižim od atmosferskog ima tendenciju oslobađanja. To se mora uzeti u obzir prilikom projektiranja pumpi, ventila, cjevovoda itd.

Vertikalna turbinska pumpa

Vertikalna turbinska višestupanjska centrifugalna linijska pumpa za odvod vode s dizelskim motorom Ova vrsta vertikalne drenažne pumpe uglavnom se koristi za pumpanje kanalizacijskih ili otpadnih voda bez korozije, na temperaturi manjoj od 60 °C, sa sadržajem suspendiranih tvari (ne uključujući vlakna i zrna) manjim od 150 mg/L. Vertikalna drenažna pumpa tipa VTP spada u vertikalne vodene pumpe tipa VTP, a na temelju povećanja i ovratnika, podmazivanje cijevi uljem se vrši vodom. Može dimiti na temperaturi ispod 60 °C, slati da sadrži određena čvrsta zrna (kao što su staro željezo i fini pijesak, ugljen itd.) kanalizacijskih ili otpadnih voda.

Glavna fizikalna svojstva tekućina opisana su na sljedeći način:

Gustoća (ρ)

Gustoća fluida je njegova masa po jedinici volumena. U SI sustavu izražava se kao kg/m3.³.

Voda ima maksimalnu gustoću od 1000 kg/m³³na 4°C. Gustoća se blago smanjuje s porastom temperature, ali u praktične svrhe gustoća vode je 1000 kg/m³.

Relativna gustoća je omjer gustoće tekućine i gustoće vode.

Specifična masa (w)

Specifična masa fluida je njegova masa po jedinici volumena. U Si sustavu izražava se u N/m³Pri normalnim temperaturama, w je 9810 N/m³ili 9,81 kN/m³(otprilike 10 kN/m³radi lakšeg izračuna).

Specifična težina (SG)

Specifična težina fluida je omjer mase danog volumena tekućine i mase istog volumena vode. Stoga je to ujedno i omjer gustoće fluida i gustoće čiste vode, obično na 15°C.

Vakuumska pumpa za punjenje bunara

Broj modela: TWP

TWP serije pokretnih dizelskih samousisnih vodenih pumpi za bunare za hitne slučajeve zajednički su dizajnirali DRAKOS PUMP iz Singapura i njemačka tvrtka REEOFLO. Ova serija pumpi može transportirati sve vrste čistih, neutralnih i korozivnih medija koji sadrže čestice. Rješava mnoge kvarove tradicionalnih samousisnih pumpi. Ova vrsta samousisne pumpe s jedinstvenom strukturom rada na suho automatski će se pokretati i ponovno pokretati bez tekućine pri prvom pokretanju. Usisna visina može biti veća od 9 m; Izvrstan hidraulički dizajn i jedinstvena struktura održavaju visoku učinkovitost veću od 75%. Različite strukture ugradnje su opcionalne.

Modul elastičnosti (k)

U praktične svrhe, tekućine se mogu smatrati nestlačivima. Međutim, postoje određeni slučajevi, poput nestacionarnog toka u cijevima, gdje treba uzeti u obzir stlačivost. Modul elastičnosti, k, dan je s:

gdje je p povećanje tlaka koje, kada se primijeni na volumen V, rezultira smanjenjem volumena AV. Budući da smanjenje volumena mora biti povezano s proporcionalnim povećanjem gustoće, jednadžba 1 može se izraziti kao:

ili vode,k je približno 2 150 MPa pri normalnim temperaturama i tlakovima. Iz toga slijedi da je voda oko 100 puta stlačivija od čelika.

Idealna tekućina

Idealni ili savršeni fluid je onaj u kojem nema tangencijalnih ili posmičnih naprezanja između čestica fluida. Sile uvijek djeluju normalno na presjek i ograničene su na sile tlaka i ubrzanja. Nijedan stvarni fluid ne u potpunosti odgovara ovom konceptu, a za sve fluide u gibanju prisutna su tangencijalna naprezanja koja imaju prigušujući učinak na gibanje. Međutim, neke tekućine, uključujući vodu, blizu su idealnog fluida, a ova pojednostavljena pretpostavka omogućuje primjenu matematičkih ili grafičkih metoda u rješavanju određenih problema strujanja.

Vertikalna turbinska vatrogasna pumpa

Broj modela: XBC-VTP

Vertikalne protupožarne pumpe s dugom osovinom serije XBC-VTP su serija jednostupanjskih i višestupanjskih difuzijskih pumpi, proizvedenih u skladu s najnovijim nacionalnim standardom GB6245-2006. Također smo poboljšali dizajn s referencom na standard Udruženja za zaštitu od požara Sjedinjenih Država. Uglavnom se koriste za opskrbu vodom za gašenje požara u petrokemijskoj, plinskoj, elektranama, pamučno-tekstilnoj, pristanišnoj, zrakoplovnoj, skladišnoj, visokogradnji i drugim industrijama. Također se mogu primijeniti na brodove, morske tankove, protupožarne brodove i druge prilike opskrbe.

Viskoznost

Viskoznost fluida je mjera njegove otpornosti na tangencijalno ili smično naprezanje. Nastaje interakcijom i kohezijom molekula fluida. Svi stvarni fluidi posjeduju viskoznost, iako u različitim stupnjevima. Smično naprezanje u krutini proporcionalno je naprezanju, dok je smično naprezanje u fluidu proporcionalno brzini smičnog naprezanja. Iz toga slijedi da ne može postojati smično naprezanje u fluidu koji miruje.

Sl. 1. Viskozna deformacija

Razmotrimo fluid zatvoren između dvije ploče koje su smještene na vrlo maloj udaljenosti y (slika 1). Donja ploča je nepomična dok se gornja ploča kreće brzinom v. Pretpostavlja se da se gibanje fluida odvija u nizu beskonačno tankih slojeva ili lamina, koje slobodno klize jedna preko druge. Nema unakrsnog toka ili turbulencije. Sloj uz nepomičnu ploču miruje, dok sloj uz ploču u pokretu ima brzinu v. Brzina smicanja ili gradijent brzine je dv/dy. Dinamička viskoznost ili, jednostavnije rečeno, viskoznost μ dana je s

Tako da:

Ovaj izraz za viskozno naprezanje prvi je postulirao Newton i poznat je kao Newtonova jednadžba viskoznosti. Gotovo svi fluidi imaju konstantan koeficijent proporcionalnosti i nazivaju se Newtonovim fluidima.

Sl. 2. Odnos između naprezanja smicanja i brzine naprezanja smicanja.

Slika 2 je grafički prikaz jednadžbe 3 i pokazuje različita ponašanja krutih tvari i tekućina pod naprezanjem smicanja.

Viskoznost se izražava u centipoazima (Pa.s ili Ns/m²).

U mnogim problemima koji se odnose na kretanje fluida, viskoznost se pojavljuje s gustoćom u obliku μ/p (neovisno o sili) i prikladno je koristiti jedan član v, poznat kao kinematička viskoznost.

Vrijednost ν za tešku naftu može doseći i do 900 x 10^-6m²/s, dok je za vodu, koja ima relativno nisku viskoznost, samo 1,14 x 10⁻m²/s pri 15°C. Kinematička viskoznost tekućine smanjuje se s porastom temperature. Na sobnoj temperaturi, kinematička viskoznost zraka je oko 13 puta veća od vode.

Površinska napetost i kapilarnost

Bilješka:

Kohezija je privlačnost koju slične molekule imaju jedna prema drugoj.

Adhezija je privlačnost koju različite molekule imaju jedna prema drugoj.

Površinska napetost je fizičko svojstvo koje omogućuje da kapljica vode ostane u suspenziji na slavini, da posuda bude napunjena tekućinom malo iznad ruba, a da se ne prolije, ili da igla pluta na površini tekućine. Sve su te pojave posljedica kohezije između molekula na površini tekućine koja graniči s drugom nemješljivom tekućinom ili plinom. Kao da se površina sastoji od elastične membrane, jednoliko napregnute, koja uvijek teži skupljanju površinskog područja. Stoga nalazimo da su mjehurići plina u tekućini i kapljice vlage u atmosferi približno sfernog oblika.

Sila površinske napetosti preko bilo koje zamišljene linije na slobodnoj površini proporcionalna je duljini linije i djeluje u smjeru okomitom na nju. Površinska napetost po jedinici duljine izražava se u mN/m. Njezina veličina je prilično mala, otprilike 73 mN/m za vodu u kontaktu sa zrakom na sobnoj temperaturi. Postoji blagi pad površinskih tenzija.is porastom temperature.

U većini primjena u hidraulici, površinska napetost je od malog značaja jer su pridružene sile općenito zanemarive u usporedbi s hidrostatskim i dinamičkim silama. Površinska napetost je važna samo tamo gdje postoji slobodna površina i gdje su granične dimenzije male. Stoga, u slučaju hidrauličkih modela, učinci površinske napetosti, koji nisu bitni u prototipu, mogu utjecati na ponašanje toka u modelu, a ovaj izvor pogreške u simulaciji mora se uzeti u obzir pri tumačenju rezultata.

Učinci površinske napetosti vrlo su izraženi u slučaju cijevi malog promjera otvorenih prema atmosferi. To može biti u obliku manometarskih cijevi u laboratoriju ili otvorenih pora u tlu. Na primjer, kada se mala staklena cijev uroni u vodu, vidjet će se da se voda diže unutar cijevi, kao što je prikazano na slici 3.

Površina vode u cijevi, ili meniskus kako se naziva, konkavna je prema gore. Fenomen je poznat kao kapilarnost, a tangencijalni kontakt između vode i stakla ukazuje na to da je unutarnja kohezija vode manja od adhezije između vode i stakla. Tlak vode unutar cijevi uz slobodnu površinu manji je od atmosferskog.

Sl. 3. Kapilarnost

Živa se ponaša prilično drugačije, kao što je prikazano na slici 3(b). Budući da su sile kohezije veće od sila adhezije, kut kontakta je veći, a meniskus ima konveksnu stranu prema atmosferi i pritisnut je. Tlak uz slobodnu površinu veći je od atmosferskog.

Kapilarnost u manometrima i mjernim staklom može se izbjeći korištenjem cijevi promjera najmanje 10 mm.

Centrifugalna pumpa za morsku vodu

Broj modela: ASN ASNV

Modeli ASN i ASNV pumpi su jednostupanjske centrifugalne pumpe s dvostrukim usisom i razdvojenim spiralnim kućištem koje se koriste za transport tekućina u vodovodnim sustavima, cirkulaciji klimatizacije, zgradama, navodnjavanju, crpnim stanicama za odvodnju, elektranama, industrijskim sustavima vodoopskrbe, protupožarnim sustavima, brodovima, zgradama i tako dalje.

Tlak pare

Molekule tekućine koje posjeduju dovoljnu kinetičku energiju izbacuju se iz glavnog dijela tekućine na njezinoj slobodnoj površini i prelaze u paru. Tlak koji stvara ta para poznat je kao tlak pare, P₂. Povećanje temperature povezano je s većim molekularnim miješanjem i time povećanjem tlaka pare. Kada je tlak pare jednak tlaku plina iznad njega, tekućina vrije. Tlak pare vode na 15°C iznosi 1,72 kPa (1,72 kN/m²).

Atmosferski tlak

Tlak atmosfere na Zemljinoj površini mjeri se barometrom. Na razini mora atmosferski tlak u prosjeku iznosi 101 kPa i standardiziran je na toj vrijednosti. Atmosferski tlak se smanjuje s nadmorskom visinom; na primjer, na 1500 m smanjuje se na 88 kPa. Ekvivalent vodenog stupca ima visinu od 10,3 m na razini mora i često se naziva vodenim barometrom. Visina je hipotetska, budući da bi tlak pare vode spriječio postizanje potpunog vakuuma. Živa je puno superiornija barometarska tekućina, budući da ima zanemariv tlak pare. Također, njezina visoka gustoća rezultira stupcem razumne visine - oko 0,75 m na razini mora.

Budući da je većina tlakova koji se susreću u hidraulici iznad atmosferskog tlaka i mjere se instrumentima koji bilježe relativno, prikladno je atmosferski tlak smatrati referentnom vrijednosti, tj. nulom. Tlakovi se tada nazivaju manometarskim tlakovima kada su iznad atmosferskog, a vakuumskim tlakovima kada su ispod njega. Ako se kao referentna vrijednost uzme pravi nulti tlak, tlakovi se nazivaju apsolutnim. U poglavlju 5, gdje se raspravlja o NPSH, sve brojke su izražene u apsolutnim barometarskim terminima vode, tj. razina mora = 0 bara, manometar = 1 bar apsolutno = 101 kPa = 10,3 m vodenog stupca.

Vrijeme objave: 20. ožujka 2024.