Vijesti - Svojstva fluida, koje su vrste fluida?

Opći opis

Fluid, kao što i samo ime govori, karakterizira njegova sposobnost tečenja. Razlikuje se od čvrstog tijela po tome što trpi deformaciju zbog napona smicanja, koliko god taj napon bio mali. Jedini kriterij je da prođe dovoljno vremena da se deformacija dogodi. U tom smislu, fluid je bezobličan.

Fluidi se mogu podijeliti na tečnosti i gasovi. Tečnost je samo neznatno stišljiva i postoji slobodna površina kada se stavi u otvorenu posudu. S druge strane, gas se uvijek širi kako bi ispunio svoju posudu. Para je gas koji je blizu tečnog stanja.

Tečnost kojom se inženjer prvenstveno bavi je voda. Može sadržavati do tri posto zraka u rastvoru koji se pri pritiscima nižim od atmosferskog ima tendenciju oslobađanja. To se mora uzeti u obzir prilikom projektovanja pumpi, ventila, cjevovoda itd.

Vertikalna turbinska pumpa

Vertikalna turbinska višestepena centrifugalna linijska pumpa za odvod vode sa dizel motorom Ova vrsta vertikalne drenažne pumpe se uglavnom koristi za pumpanje kanalizacije ili otpadne vode bez korozije, na temperaturi manjoj od 60 °C, sa sadržajem suspendovanih čvrstih materija (ne uključujući vlakna i grit) manjim od 150 mg/L. Vertikalna drenažna pumpa tipa VTP spada u vertikalne vodene pumpe tipa VTP, a na osnovu povećanja i ogrlice, cijev se podmazuje uljem. Može dimiti na temperaturi ispod 60 °C, slati da sadrži određene čvrste čestice (kao što su staro željezo i fini pijesak, ugalj itd.) kanalizacije ili otpadne vode.

Glavna fizička svojstva fluida opisana su na sljedeći način:

Gustoća (ρ)

Gustina fluida je njena masa po jedinici zapremine. U SI sistemu se izražava kao kg/m³³.

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/m³³.

Relativna gustoća je odnos gustoće tekućine i gustoće vode.

Specifična masa (w)

Specifična masa fluida je njegova masa po jedinici zapremine. U Si sistemu, izražava se u N/m³Na normalnim temperaturama, w je 9810 N/m³ili 9,81 kN/m³(približno 10 kN/m³radi lakšeg računanja).

Specifična težina (SG)

Specifična težina fluida je odnos mase date zapremine tečnosti i mase iste zapremine vode. Stoga je to ujedno i odnos gustine fluida i gustine čiste vode, obično na 15°C.

Vakuumska pumpa za punjenje bunara

Broj modela: TWP

TWP serije pokretnih dizel motora, samousisnih pumpi za vodu za bunare za hitne slučajeve, zajednički su dizajnirali DRAKOS PUMP iz Singapura i njemačka kompanija REEOFLO. Ova serija pumpi može transportovati sve vrste čistih, neutralnih i korozivnih medija koji sadrže čestice. Rješava mnoge kvarove tradicionalnih samousisnih pumpi. Ova vrsta samousisne pumpe ima jedinstvenu strukturu rada na suho, koja se automatski pokreće i ponovo pokreće bez tekućine pri prvom pokretanju. Usisna visina može biti veća od 9 m. Odličan hidraulički dizajn i jedinstvena struktura održavaju visoku efikasnost veću od 75%. Različite strukture instalacije su opcionalne.

Modul elastičnosti (k)

U praktične svrhe, tekućine se mogu smatrati nestlačivim. Međutim, postoje određeni slučajevi, kao što je nestacionarni tok u cijevima, gdje treba uzeti u obzir kompresibilnost. Modul elastičnosti, k, dat je kao:

gdje je p povećanje pritiska koje, kada se primijeni na zapreminu V, rezultira smanjenjem zapremine AV. Budući da smanjenje zapremine mora biti povezano sa proporcionalnim povećanjem gustine, Jednačina 1 se može izraziti kao:

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

Idealna tekućina

Idealni ili savršeni fluid je onaj u kojem ne postoje tangencijalni ili smični naponi između čestica fluida. Sile uvijek djeluju normalno na presjek i ograničene su na sile pritiska i ubrzanja. Nijedan stvarni fluid ne ispunjava u potpunosti ovaj koncept, a za sve fluide u kretanju prisutni su tangencijalni naponi koji imaju prigušujući učinak na kretanje. Međutim, neke tekućine, uključujući vodu, blizu su idealnog fluida, a ova pojednostavljena pretpostavka omogućava primjenu matematičkih ili grafičkih metoda u rješavanju određenih problema strujanja.

Vertikalna turbinska vatrogasna pumpa

Broj modela: XBC-VTP

Vertikalne vatrogasne pumpe s dugim vratilom serije XBC-VTP su serija jednostepenih i višestepenih difuzorskih pumpi, proizvedenih u skladu s najnovijim nacionalnim standardom GB6245-2006. Također smo poboljšali dizajn s referencom na standard Udruženja za zaštitu od požara Sjedinjenih Američkih Država. Uglavnom se koriste za snabdijevanje vodom za gašenje požara u petrohemijskoj industriji, industriji prirodnog plina, elektranama, pamučno-tekstilnoj industriji, pristaništima, avijaciji, skladištima, visokim zgradama i drugim industrijama. Također se mogu primijeniti na brodove, morske tankove, vatrogasne brodove i druge prilike snabdijevanja.

Viskoznost

Viskoznost fluida je mjera njegove otpornosti na tangencijalni ili smični napon. Nastaje interakcijom i kohezijom molekula fluida. Svi stvarni fluidi posjeduju viskoznost, iako u različitom stepenu. Smični napon u čvrstom tijelu proporcionalan je naprezanju, dok je smični napon u fluidu proporcionalan brzini smičućeg napona. Iz toga slijedi da ne može postojati smični napon u fluidu koji miruje.

Sl. 1. Viskozna deformacija

Razmotrimo fluid zatvoren između dvije ploče koje se nalaze na vrlo maloj udaljenosti y jedna od druge (Sl. 1). Donja ploča je nepomična dok se gornja ploča kreće brzinom v. Pretpostavlja se da se kretanje fluida odvija u nizu beskonačno tankih slojeva ili lamela, koje slobodno klize jedna preko druge. Nema unakrsnog toka ili turbulencije. Sloj uz nepokretnu ploču miruje, dok sloj uz pokretnu ploču ima brzinu v. Brzina smičućeg naprezanja ili gradijent brzine je dv/dy. Dinamička viskoznost ili, jednostavnije rečeno, viskoznost μ data je sa

Dakle, to:

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

Sl. 2. Odnos između napona smicanja i brzine smičuće deformacije.

Slika 2 je grafički prikaz Jednačine 3 i pokazuje različito ponašanje čvrstih tijela i tečnosti pod naponom smicanja.

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

U mnogim problemima koji se tiču kretanja fluida, viskoznost se pojavljuje s gustoćom u obliku μ/p (nezavisno od sile) i pogodno je koristiti jedan član v, poznat kao kinematička viskoznost.

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

Površinska napetost i kapilarnost

Napomena:

Kohezija je privlačnost koju slične molekule osjećaju jedna prema drugoj.

Adhezija je privlačnost koju različite molekule osjećaju jedna prema drugoj.

Površinska napetost je fizičko svojstvo koje omogućava da kap vode ostane u suspenziji na slavini, da posuda bude napunjena tekućinom malo iznad vrha, a da se ne prolije, ili da igla pluta na površini tekućine. Sve ove pojave su posljedica kohezije između molekula na površini tekućine koja se graniči s drugom tekućinom ili plinom koji se ne miješa. Kao da se površina sastoji od elastične membrane, jednoliko napregnute, koja uvijek teži da skupi površinsko područje. Tako 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 dužini linije i djeluje u smjeru okomitom na nju. Površinska napetost po jedinici dužine izražava se u mN/m. Njena veličina je prilično mala i iznosi približno 73 mN/m za vodu u kontaktu sa zrakom na sobnoj temperaturi. Postoji blagi pad površinskih napetosti.is porastom temperature.

U većini primjena u hidraulici, površinska napetost je od malog značaja jer su pridružene sile uglavnom zanemarljive u poređenju sa hidrostatičkim i dinamičkim silama. Površinska napetost je važna samo tamo gdje postoji slobodna površina i gdje su granične dimenzije male. Stoga, u slučaju hidrauličnih modela, efekti površinske napetosti, koji nisu od značaja u prototipu, mogu utjecati na ponašanje toka u modelu, a ovaj izvor greške u simulaciji mora se uzeti u obzir prilikom tumačenja rezultata.

Efekti površinske napetosti su vrlo izraženi u slučaju cijevi malog promjera otvorenih prema atmosferi. Oni mogu imati oblik manometarskih cijevi u laboratoriji ili otvorenih pora u tlu. Na primjer, kada se mala staklena cijev uroni u vodu, vidjet će se da se voda podiže unutar cijevi, kao što je prikazano na slici 3.

Površina vode u cijevi, ili meniskus kako se naziva, je konkavna prema gore. Fenomen je poznat kao kapilarnost, a tangencijalni kontakt između vode i stakla ukazuje na to da je unutrašnja kohezija vode manja od adhezije između vode i stakla. Pritisak vode unutar cijevi uz slobodnu površinu je manji 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, ugao kontakta je veći i meniskus ima konveksnu površinu prema atmosferi i pritisnut je. Pritisak uz slobodnu površinu je veći od atmosferskog.

Kapilarnost u manometrima i mjernim staklima može se izbjeći upotrebom cijevi čiji promjer nije manji od 10 mm.

Centrifugalna pumpa za morsku vodu

Broj modela: ASN ASNV

Pumpe modela ASN i ASNV su jednostepene centrifugalne pumpe sa dvostrukim usisavanjem i odvojenim spiralnim kućištem i koriste se za transport tečnosti u vodovodnim postrojenjima, cirkulaciji klimatizacije, zgradama, navodnjavanju, pumpnim stanicama za odvodnju, elektranama, industrijskim sistemima vodosnabdijevanja, sistemima za gašenje požara, brodovima, zgradama i tako dalje.

Napon pare

Molekule tečnosti koje posjeduju dovoljnu kinetičku energiju izbacuju se iz glavnog dijela tečnosti na njenoj slobodnoj površini i prelaze u paru. Pritisak koji vrši ova para poznat je kao pritisak pare, P₂. Povećanje temperature povezano je s većim molekularnim miješanjem i time povećanjem pritiska pare. Kada je pritisak pare jednak pritisku gasa iznad njega, tečnost ključa. Napon pare vode na 15°C iznosi 1,72 kPa (1,72 kN/m⁻¹).²).

Atmosferski pritisak

Atmosferski pritisak na Zemljinoj površini mjeri se barometrom. Na nivou mora, atmosferski pritisak u prosjeku iznosi 101 kPa i standardizovan je na toj vrijednosti. Atmosferski pritisak se smanjuje s nadmorskom visinom; na primjer, na 1500 m se smanjuje na 88 kPa. Ekvivalent vodenog stuba ima visinu od 10,3 m na nivou mora i često se naziva vodeni barometar. Visina je hipotetička, jer bi pritisak pare vode spriječio postizanje potpunog vakuuma. Živa je mnogo superiornija barometarska tečnost, jer ima zanemarljiv pritisak pare. Također, njena visoka gustoća rezultira stubom razumne visine - oko 0,75 m na nivou mora.

Budući da je većina pritisaka koji se javljaju u hidraulici iznad atmosferskog pritiska i mjere se instrumentima koji relativno registruju, pogodno je smatrati atmosferski pritisak referentnom tačkom, tj. nulom. Pritisci se tada nazivaju manometarskim pritiscima kada su iznad atmosferskog, a vakuumskim pritiscima kada su ispod njega. Ako se kao referentna tačka uzme pravi nulti pritisak, pritisci se smatraju apsolutnim. U poglavlju 5, gdje se razmatra NPSH, sve brojke su izražene u apsolutnim barometarskim terminima, tj. nivo mora = 0 bara, manometar = 1 bar apsolutno = 101 kPa = 10,3 m vodenog stuba.

Vrijeme objave: 20. mart 2024.