Novinky - Vlastnosti tekutin, jaké jsou typy tekutin?

Obecný popis

Kapalina, jak název napovídá, je charakterizována svou schopností proudění. Od pevné látky se liší tím, že podléhá deformaci v důsledku smykového napětí, jakkoli malé může být smykové napětí. Jediným kritériem je, že by měl uplynout dostatečný čas, aby došlo k deformaci. V tomto smyslu je tekutina beztvará.

Kapaliny lze rozdělit na kapaliny a plyny. Kapalina je jen mírně stlačitelná a při umístění do otevřené nádoby je volná hladina. Na druhé straně plyn vždy expanduje, aby naplnil svou nádobu. Pára je plyn, který se blíží kapalnému stavu.

Tekutinou, o kterou jde inženýrovi především, je voda. Může obsahovat až tři procenta vzduchu v roztoku, který má tendenci se při nižších než atmosférických tlacích uvolňovat. S tím je třeba počítat při projektování čerpadel, ventilů, potrubí atd.

Vertikální turbínové čerpadlo

Dieselový motor Vertikální turbína vícestupňová odstředivá řadová hřídel voda Drenážní čerpadlo Tento druh vertikálního drenážního čerpadla se používá hlavně pro čerpání bez koroze, teploty nižší než 60 °C, nerozpuštěných látek (bez vláken, krupice) s obsahem menším než 150 mg/l splaškové nebo odpadní vody. Vertikální drenážní čerpadlo typu VTP je ve vertikálních vodních čerpadlech typu VTP a na základě zvýšení a límce nastavte olejové mazání trubky je voda. Může kouřit při teplotě nižší než 60 °C, odeslat do určitého pevného zrna (jako je železný šrot a jemný písek, uhlí atd.) splašků nebo odpadních vod.

Základní fyzikální vlastnosti kapalin jsou popsány takto:

Hustota (ρ)

Hustota tekutiny je její hmotnost na jednotku objemu. V soustavě SI je vyjádřena jako kg/m³.

Voda má maximální hustotu 1000 kg/m³při 4 °C. S rostoucí teplotou dochází k mírnému poklesu hustoty, ale pro praktické účely je hustota vody 1000 kg/m³.

Relativní hustota je poměr hustoty kapaliny k hustotě vody.

Specifická hmotnost (w)

Specifická hmotnost tekutiny je její hmotnost na jednotku objemu. V soustavě Si je vyjádřena v N/m³. Při normálních teplotách je w 9810 N/m³nebo 9,81 kN/m³(přibližně 10 kN/m³pro snadnější výpočet).

Specifická hmotnost (SG)

Měrná hmotnost kapaliny je poměr hmotnosti daného objemu kapaliny k hmotnosti stejného objemu vody. Je to tedy také poměr hustoty tekutiny k hustotě čisté vody, normálně vše při 15 °C.

Bodové čerpadlo pro vakuové plnění

Číslo modelu: TWP

Samonasávací vodní čerpadla řady TWP s pohyblivým dieselovým motorem pro případ nouze jsou navržena společně společností DRAKOS PUMP ze Singapuru a společností REEOFLO z Německa. Tato řada čerpadel může přepravovat všechny druhy čistého, neutrálního a korozivního média obsahujícího částice. Vyřešte spoustu tradičních závad samonasávacích čerpadel. Tento druh samonasávacího čerpadla unikátní konstrukce suchého chodu bude automaticky spouštět a restartovat bez kapaliny pro první spuštění, sací výška může být více než 9 m; Vynikající hydraulická konstrukce a jedinečná struktura udržují vysokou účinnost více než 75%. A různé instalace struktury pro volitelné.

Hromadný modul (k)

nebo pro praktické účely mohou být kapaliny považovány za nestlačitelné. Existují však určité případy, jako je nestabilní proudění v potrubí, kde je třeba vzít v úvahu stlačitelnost. Objemový modul pružnosti,k, je dán vztahem:

kde p je zvýšení tlaku, které při aplikaci na objem V vede ke snížení objemu AV. Protože snížení objemu musí být spojeno s úměrným zvýšením hustoty, rovnice 1 může být vyjádřena jako:

nebo voda,k je při normálních teplotách a tlacích přibližně 2 150 MPa. Z toho vyplývá, že voda je asi 100x stlačitelnější než ocel.

Ideální tekutina

Ideální nebo dokonalá tekutina je taková, ve které nejsou mezi částicemi tekutiny žádná tangenciální nebo smyková napětí. Síly působí v řezu vždy normálně a jsou omezeny na tlakové a zrychlovací síly. Žádná skutečná tekutina plně nevyhovuje této koncepci a pro všechny tekutiny v pohybu jsou přítomna tangenciální napětí, která mají tlumící účinek na pohyb. Některé kapaliny, včetně vody, se však blíží ideální kapalině a tento zjednodušený předpoklad umožňuje použití matematických nebo grafických metod při řešení určitých problémů s prouděním.

Vertikální turbínové požární čerpadlo

Číslo modelu: XBC-VTP

Vertikální požární čerpadla s dlouhou hřídelí řady XBC-VTP jsou řadami jednostupňových vícestupňových difuzorových čerpadel vyrobených v souladu s nejnovější národní normou GB6245-2006. Také jsme vylepšili design s odkazem na standard United States Fire Protection Association. Používá se hlavně pro zásobování požární vodou v petrochemii, zemním plynu, elektrárnách, bavlněných textiliích, přístavištích, letectví, skladech, výškových budovách a dalších průmyslových odvětvích. Může se také vztahovat na loď, námořní nádrž, požární loď a další příležitosti zásobování.

Viskozita

Viskozita kapaliny je mírou její odolnosti vůči tangenciálnímu nebo smykovému napětí. Vzniká interakcí a soudržností molekul tekutiny. Všechny skutečné kapaliny mají viskozitu, i když v různé míře. Smykové napětí v pevné látce je úměrné deformaci, zatímco smykové napětí v tekutině je úměrné rychlosti smykové deformace. Z toho vyplývá, že v kapalině, která je v klidu, nemůže existovat žádné smykové napětí.

Obr.1.Viskózní deformace

Uvažujme tekutinu uzavřenou mezi dvěma deskami, které jsou umístěny ve velmi krátké vzdálenosti y od sebe (obr. 1). Spodní deska je nehybná, zatímco horní deska se pohybuje rychlostí v. Předpokládá se, že pohyb tekutiny probíhá v řadě nekonečně tenkých vrstev nebo lamin, které mohou volně klouzat jedna po druhé. Nedochází k žádnému příčnému proudění ani turbulenci. Vrstva přiléhající ke stacionární desce je v klidu, zatímco vrstva přiléhající k pohyblivé desce má rychlost v. Rychlost smykového napětí nebo gradient rychlosti je dv/dy. Dynamická viskozita nebo jednodušeji viskozita μ je dána vztahem

Aby:

Tento výraz pro viskózní napětí byl poprvé postulován Newtonem a je známý jako Newtonova rovnice viskozity. Téměř všechny tekutiny mají konstantní koeficient úměrnosti a jsou označovány jako newtonské tekutiny.

Obr.2. Vztah mezi smykovým napětím a rychlostí smykového přetvoření.

Obrázek 2 je grafickým znázorněním rovnice 3 a ukazuje různé chování pevných látek a kapalin při namáhání smykem.

Viskozita se vyjadřuje v centipoisech (Pa.s nebo Ns/m²).

V mnoha problémech týkajících se pohybu tekutin se viskozita objevuje s hustotou ve tvaru μ/p (nezávislá na síle) a je vhodné použít jediný výraz v, známý jako kinematická viskozita.

Hodnota ν pro těžký olej může být až 900 x 10^-6m²/s, zatímco u vody, která má relativně nízkou viskozitu, je to pouze 1,14 x 10?m2/s při 15°C. Kinematická viskozita kapaliny se s rostoucí teplotou snižuje. Při pokojové teplotě je kinematická viskozita vzduchu asi 13krát vyšší než viskozita vody.

Povrchové napětí a vzlínavost

Poznámka:

Koheze je přitažlivost, kterou k sobě podobné molekuly mají.

Adheze je přitažlivost, kterou k sobě různé molekuly mají.

Povrchové napětí je fyzikální vlastnost, která umožňuje, aby se kapka vody udržela v suspenzi u kohoutku, nádoba se naplnila kapalinou mírně nad okraj, a přesto se nerozlila nebo aby jehla plavala na hladině kapaliny. Všechny tyto jevy jsou způsobeny soudržností mezi molekulami na povrchu kapaliny, která sousedí s jinou nemísitelnou kapalinou nebo plynem. Jako by povrch sestával z elastické membrány, rovnoměrně namáhané, která má tendenci vždy stahovat povrchovou oblast. Zjistili jsme tedy, že bubliny plynu v kapalině a kapičky vlhkosti v atmosféře mají přibližně kulovitý tvar.

Síla povrchového napětí přes jakoukoliv pomyslnou čáru na volné ploše je úměrná délce čáry a působí ve směru k ní kolmém. Povrchové napětí na jednotku délky je vyjádřeno v mN/m. Jeho velikost je poměrně malá, přibližně 73 mN/m pro vodu ve styku se vzduchem při pokojové teplotě. Dochází k mírnému poklesu povrchových desítekis rostoucí teplotou.

Ve většině aplikací v hydraulice má povrchové napětí malý význam, protože související síly jsou obecně zanedbatelné ve srovnání s hydrostatickými a dynamickými silami. Povrchové napětí je důležité pouze tam, kde je volný povrch a hraniční rozměry jsou malé. V případě hydraulických modelů tak vlivy povrchového napětí, které nemají v prototypu žádný význam, mohou ovlivnit chování proudění v modelu a tento zdroj chyb v simulaci je třeba vzít v úvahu při interpretaci výsledků.

Účinky povrchového napětí jsou velmi výrazné v případě trubek s malým otvorem otevřených do atmosféry. Ty mohou mít podobu manometrových trubic v laboratoři nebo otevřených pórů v půdě. Například, když je malá skleněná trubice ponořena do vody, zjistí se, že voda stoupá uvnitř trubice, jak je znázorněno na obrázku 3.

Vodní plocha v trubici nebo menisku, jak se tomu říká, je konkávní směrem nahoru. Tento jev je známý jako kapilarita a tangenciální kontakt mezi vodou a sklem ukazuje, že vnitřní soudržnost vody je menší než adheze mezi vodou a sklem. Tlak vody v trubici sousedící s volným povrchem je menší než atmosférický.

Obr. 3. Kapilarita

Rtuť se chová poněkud odlišně, jak je znázorněno na obrázku 3(b). Vzhledem k tomu, že síly soudržnosti jsou větší než síly adheze, je úhel kontaktu větší a meniskus má konvexní povrch k atmosféře a je stlačený. Tlak v blízkosti volného povrchu je větší než atmosférický.

Kapilaritním efektům v manometrech a kalibrových sklech lze zabránit použitím trubic, které nemají průměr menší než 10 mm.

Odstředivé cílové čerpadlo mořské vody

Číslo modelu: ASN ASNV

Modelová čerpadla ASN a ASNV jsou jednostupňová dvousáková odstředivá čerpadla se spirální skříní a použitá nebo kapalinová doprava pro vodárny, vzduchotechnickou cirkulaci, budovy, zavlažování, odvodňovací čerpací stanice, elektrárnu, průmyslovou vodovodní soustavu, hašení požárů systém, loď, budova a tak dále.

Tlak par

Molekuly kapaliny, které mají dostatečnou kinetickou energii, vycházejí z hlavního tělesa kapaliny na její volný povrch a přecházejí do páry. Tlak vyvíjený touto párou je známý jako tlak páry P. Zvýšení teploty je spojeno s větším molekulárním protřepáváním a tím i zvýšením tlaku par. Když se tlak par rovná tlaku plynu nad ním, kapalina vře. Tenze par vody při 15°C je 1,72 kPa (1,72 kN/m²).

Atmosférický tlak

Tlak atmosféry na zemském povrchu se měří barometrem. Na hladině moře je průměrný atmosférický tlak 101 kPa a je standardizován na tuto hodnotu. S výškou klesá atmosférický tlak; například ve výšce 1 500 m se sníží na 88 kPa. Ekvivalent vodního sloupce má výšku 10,3 m na hladině moře a je často označován jako vodní barometr. Výška je hypotetická, protože tlak vodní páry by zabránil dosažení úplného vakua. Rtuť je mnohem lepší barometrická kapalina, protože má zanedbatelný tlak par. Také jeho vysoká hustota má za následek sloupec přiměřené výšky - asi 0,75 m na úrovni moře.

Protože většina tlaků, se kterými se v hydraulice setkáváme, je nad atmosférickým tlakem a jsou měřeny přístroji, které zaznamenávají relativní hodnoty, je vhodné považovat atmosférický tlak za výchozí, tj. nulový. Tlaky se pak označují jako přetlaky, když jsou nad atmosférickým tlakem, a podtlakové tlaky, když jsou pod ním. Pokud je skutečný nulový tlak vzat jako vztažný bod, říká se, že tlaky jsou absolutní. V kapitole 5, kde se diskutuje o NPSH, jsou všechny hodnoty vyjádřeny v absolutních hodnotách vodního barometru, hladina iesea = 0 bar gauge = 1 bar absolutní =101 kPa = 10,3 m vody.

Čas odeslání: 20. března 2024