head_emailsales@tkflow.com
Есть вопрос? Позвоните нам: 0086-13817768896

Свойства жидкостей. Какие бывают типы жидкостей?

Общее описание

Жидкость, как следует из названия, характеризуется своей способностью течь. Она отличается от твердого тела тем, что подвергается деформации из-за напряжения сдвига, каким бы малым оно ни было. Единственным критерием является то, что должно пройти достаточно времени, чтобы произошла деформация. В этом смысле жидкость бесформенна.

Жидкости можно разделить на жидкости и газы. Жидкость лишь немного сжимаема, и при помещении ее в открытый сосуд у нее есть свободная поверхность. С другой стороны, газ всегда расширяется, чтобы заполнить свой контейнер. Пар — это газ, который находится в состоянии, близком к жидкому.

Жидкость, с которой в основном имеет дело инженер, — это вода. Она может содержать до трех процентов воздуха в растворе, который при давлении ниже атмосферного имеет тенденцию к высвобождению. Это необходимо предусмотреть при проектировании насосов, клапанов, трубопроводов и т. д.

Вертикальный турбинный насос

Дизельный двигатель вертикальный турбинный многоступенчатый центробежный встроенный вал дренажный насос Этот вид вертикального дренажного насоса в основном используется для перекачивания некоррозийных, температура менее 60 °C, взвешенных твердых частиц (не включая волокна, крупу) менее 150 мг/л содержания сточных вод или отработанной воды. Вертикальный дренажный насос типа VTP находится в вертикальных водяных насосах типа VTP, и на основе увеличения и воротника, установите трубку масляной смазки является водой. Может дымить температура ниже 60 °C, отправить содержать определенное твердое зерно (например, железный лом и мелкий песок, уголь и т. д.) сточных вод или отработанной воды.

как (1)

Основные физические свойства жидкостей описываются следующим образом:

Плотность (ρ)

Плотность жидкости — это ее масса на единицу объема. В системе СИ она выражается как кг/м3.

Вода имеет максимальную плотность 1000 кг/м3.3при 4°C. С ростом температуры наблюдается небольшое уменьшение плотности, но для практических целей плотность воды составляет 1000 кг/м33.

Относительная плотность — это отношение плотности жидкости к плотности воды.

Удельная масса (w)

Удельная масса жидкости — это ее масса на единицу объема. В системе Si она выражается в Н/м3. При нормальных температурах w составляет 9810 Н/м.3или 9,81 кН/м3(примерно 10 кН/м3 (для удобства расчета).

Удельный вес (УВ)

Удельный вес жидкости — это отношение массы данного объема жидкости к массе того же объема воды. Таким образом, это также отношение плотности жидкости к плотности чистой воды, обычно при температуре 15°C.

как (2)

Вакуумный насос для закачки воды в скважину

Номер модели: TWP

Самовсасывающие насосы для скважин с дизельным двигателем серии TWP для аварийного использования совместно разработаны компанией DRAKOS PUMP из Сингапура и компанией REEOFLO из Германии. Эта серия насосов может транспортировать все виды чистой, нейтральной и коррозионной среды, содержащей частицы. Решает множество традиционных неисправностей самовсасывающих насосов. Этот вид самовсасывающего насоса имеет уникальную конструкцию сухого хода, которая автоматически запускается и перезапускается без жидкости при первом запуске. Высота всасывания может быть более 9 м; Отличная гидравлическая конструкция и уникальная структура сохраняют высокую эффективность более 75%. И различная установка конструкции по желанию.

Модуль объемной упругости (k)

или практических целей жидкости можно считать несжимаемыми. Однако существуют определенные случаи, такие как нестационарное течение в трубах, когда сжимаемость следует учитывать. Объемный модуль упругости,k, определяется по формуле:

как (3)

где p — это увеличение давления, которое при применении к объему V приводит к уменьшению объема AV. Поскольку уменьшение объема должно быть связано с пропорциональным увеличением плотности, уравнение 1 можно выразить как:

как (4)

или вода,k составляет приблизительно 2 150 МПа при нормальных температурах и давлениях. Из этого следует, что вода примерно в 100 раз более сжимаема, чем сталь.

Идеальная жидкость

Идеальная или совершенная жидкость — это жидкость, в которой нет касательных или сдвиговых напряжений между частицами жидкости. Силы всегда действуют нормально в сечении и ограничиваются силами давления и ускорения. Ни одна реальная жидкость не соответствует полностью этой концепции, и для всех движущихся жидкостей присутствуют касательные напряжения, которые оказывают демпфирующее воздействие на движение. Однако некоторые жидкости, включая воду, близки к идеальной жидкости, и это упрощенное предположение позволяет использовать математические или графические методы при решении определенных задач потока.

Вертикальный турбинный пожарный насос

Модель №: XBC-VTP

Вертикальные длинношахтные пожарные насосы серии XBC-VTP представляют собой серию одноступенчатых, многоступенчатых диффузорных насосов, изготовленных в соответствии с последним национальным стандартом GB6245-2006. Мы также улучшили конструкцию, ссылаясь на стандарт Ассоциации противопожарной защиты США. В основном они используются для противопожарного водоснабжения в нефтехимической, газовой, электроэнергетической, текстильной, хлопчатобумажной, верфной, авиационной, складской, высотной и других отраслях промышленности. Они также могут применяться на судах, морских танках, пожарных судах и в других случаях снабжения.

как (5)

Вязкость

Вязкость жидкости является мерой ее сопротивления касательному или сдвиговому напряжению. Она возникает из-за взаимодействия и сцепления молекул жидкости. Все реальные жидкости обладают вязкостью, хотя и в разной степени. Сдвиговое напряжение в твердом теле пропорционально деформации, тогда как сдвиговое напряжение в жидкости пропорционально скорости сдвиговой деформации. Из этого следует, что в жидкости, находящейся в состоянии покоя, не может быть сдвигового напряжения.

как (6)

Рис.1.Вязкая деформация

Рассмотрим жидкость, заключенную между двумя пластинами, которые расположены на очень коротком расстоянии y друг от друга (рис. 1). Нижняя пластина неподвижна, а верхняя движется со скоростью v. Предполагается, что движение жидкости происходит в серии бесконечно тонких слоев или пластинок, которые могут свободно скользить друг по другу. Поперечного течения или турбулентности нет. Слой, прилегающий к неподвижной пластине, находится в состоянии покоя, а слой, прилегающий к движущейся пластине, имеет скорость v. Скорость деформации сдвига или градиент скорости равна dv/dy. Динамическая вязкость или, проще говоря, вязкость μ определяется как

как (7)

Так что:

как (8)

Это выражение для вязкого напряжения было впервые постулировано Ньютоном и известно как уравнение вязкости Ньютона. Почти все жидкости имеют постоянный коэффициент пропорциональности и называются ньютоновскими жидкостями.

как (9)

Рис.2. Зависимость между касательным напряжением и скоростью деформации сдвига.

Рисунок 2 представляет собой графическое представление уравнения 3 и демонстрирует различное поведение твердых тел и жидкостей под действием касательного напряжения.

Вязкость выражается в сантипуазах (Па.с или Нс/м2).

Во многих задачах, связанных с движением жидкости, вязкость появляется вместе с плотностью в форме μ/p (независимо от силы), и удобно использовать один член v, известный как кинематическая вязкость.

Значение ν для тяжелой нефти может достигать 900 x 10-6m2/с, тогда как для воды, которая имеет относительно низкую вязкость, она составляет всего 1,14 x 10?м2/с при 15° C. Кинематическая вязкость жидкости уменьшается с ростом температуры. При комнатной температуре кинематическая вязкость воздуха примерно в 13 раз больше, чем у воды.

Поверхностное натяжение и капиллярность

Примечание:

Когезия — это притяжение, которое испытывают друг к другу подобные молекулы.

Адгезия — это притяжение разнородных молекул друг к другу.

Поверхностное натяжение — это физическое свойство, которое позволяет капле воды удерживаться во взвешенном состоянии у крана, сосуду быть наполненным жидкостью немного выше краев и при этом не пролиться, а игле плавать на поверхности жидкости. Все эти явления обусловлены сцеплением между молекулами на поверхности жидкости, которая граничит с другой несмешивающейся жидкостью или газом. Как будто поверхность состоит из эластичной мембраны, равномерно напряженной, которая всегда стремится сжать поверхностную область. Таким образом, мы обнаруживаем, что пузырьки газа в жидкости и капли влаги в атмосфере имеют приблизительно сферическую форму.

Сила поверхностного натяжения поперек любой воображаемой линии на свободной поверхности пропорциональна длине линии и действует в направлении, перпендикулярном ей. Поверхностное натяжение на единицу длины выражается в мН/м. Его величина довольно мала, составляя приблизительно 73 мН/м для воды, контактирующей с воздухом при комнатной температуре. Наблюдается небольшое уменьшение поверхностного натяженияiс повышением температуры.

В большинстве приложений в гидравлике поверхностное натяжение не имеет большого значения, поскольку связанные с ним силы обычно незначительны по сравнению с гидростатическими и динамическими силами. Поверхностное натяжение имеет значение только там, где есть свободная поверхность и граничные размеры малы. Таким образом, в случае гидравлических моделей эффекты поверхностного натяжения, которые не имеют значения в прототипе, могут влиять на поведение потока в модели, и этот источник ошибок в моделировании должен учитываться при интерпретации результатов.

Эффекты поверхностного натяжения очень выражены в случае трубок малого диаметра, открытых в атмосферу. Они могут иметь форму манометрических трубок в лаборатории или открытых пор в почве. Например, если опустить в воду небольшую стеклянную трубку, то можно обнаружить, что вода поднимается внутри трубки, как показано на рисунке 3.

Поверхность воды в трубке, или мениск, как ее называют, вогнута вверх. Это явление известно как капиллярность, а касательный контакт между водой и стеклом указывает на то, что внутренняя когезия воды меньше адгезии между водой и стеклом. Давление воды внутри трубки, прилегающей к свободной поверхности, меньше атмосферного.

как (10)

Рис. 3. Капиллярность

Ртуть ведет себя несколько иначе, как показано на рисунке 3(b). Поскольку силы когезии больше сил адгезии, угол контакта больше, а мениск имеет выпуклую сторону к атмосфере и вдавлен. Давление, прилегающее к свободной поверхности, больше атмосферного.

Эффектов капиллярности в манометрах и измерительных стеклах можно избежать, используя трубки диаметром не менее 10 мм.

как (11)

Центробежный насос для морской воды

Номер модели: ASN ASNV

Насосы моделей ASN и ASNV представляют собой одноступенчатые центробежные насосы с двухсторонним всасыванием и разъемным спиральным корпусом, используемые для транспортировки жидкостей в водопроводных сооружениях, системах кондиционирования воздуха, в строительстве, на ирригационных станциях, на дренажных насосных станциях, электростанциях, в системах промышленного водоснабжения, системах пожаротушения, на судах, в строительстве и т. д.

Давление пара

Молекулы жидкости, обладающие достаточной кинетической энергией, выбрасываются из основного объема жидкости на ее свободной поверхности и переходят в пар. Давление, оказываемое этим паром, известно как давление пара, P,. Повышение температуры связано с большим молекулярным возбуждением и, следовательно, увеличением давления пара. Когда давление пара равно давлению газа над ним, жидкость кипит. Давление пара воды при 15°C составляет 1,72 кПа (1,72 кН/м2).

Атмосферное давление

Давление атмосферы у поверхности земли измеряется барометром. На уровне моря атмосферное давление в среднем составляет 101 кПа и стандартизируется на этом значении. С высотой атмосферное давление уменьшается; например, на высоте 1 500 м оно уменьшается до 88 кПа. Эквивалент водного столба имеет высоту 10,3 м на уровне моря и часто называется водяным барометром. Высота гипотетическая, так как давление паров воды не позволило бы достичь полного вакуума. Ртуть является гораздо более совершенной барометрической жидкостью, так как ее давление паров пренебрежимо мало. Кроме того, ее высокая плотность приводит к столбу разумной высоты - около 0,75 м на уровне моря.

Поскольку большинство давлений, встречающихся в гидравлике, выше атмосферного и измеряются приборами, которые регистрируют относительно, удобно считать атмосферное давление за точку отсчета, т. е. нуль. Тогда давления называются манометрическими, когда они выше атмосферного, и вакуумными, когда они ниже его. Если в качестве точки отсчета принимается истинное нулевое давление, то давления называются абсолютными. В главе 5, где обсуждается NPSH, все цифры выражены в абсолютных единицах водяного барометра, т. е. уровень моря = 0 бар, манометрическое = 1 бар, абсолютное = 101 кПа = 10,3 м вод. ст.


Время публикации: 20-мар-2024