Ogólny opis
Płyn, jak sama nazwa wskazuje, charakteryzuje się zdolnością do płynięcia. Różni się od ciała stałego tym, że ulega deformacji pod wpływem naprężenia ścinającego, niezależnie od tego, jak małe może być naprężenie ścinające.Jedynym kryterium jest to, że musi upłynąć wystarczająca ilość czasu, aby nastąpiło odkształcenie.W tym sensie płyn jest bezkształtny.
Płyny można podzielić na ciecze i gazy.Ciecz jest tylko nieznacznie ściśliwa i po umieszczeniu jej w otwartym naczyniu pozostaje swobodna powierzchnia.Z drugiej strony gaz zawsze rozszerza się, aby wypełnić swój pojemnik.Para to gaz znajdujący się w stanie bliskim cieczy.
Cieczą, którą inżynier się zajmuje głównie, jest woda.Może zawierać do trzech procent powietrza w roztworze, które przy ciśnieniu niższym od atmosferycznego ma tendencję do uwalniania się.Należy to uwzględnić przy projektowaniu pomp, zaworów, rurociągów itp.
Silnik wysokoprężny Pionowa turbina wielostopniowa odśrodkowa pompa odwadniająca z wałem rzędowym Ten rodzaj pionowej pompy odwadniającej jest używany głównie do pompowania bez korozji, w temperaturze poniżej 60 ° C, w zawiesinie ciał stałych (bez włókien i grysu) o zawartości mniejszej niż 150 mg/l ścieków lub ścieków.Pionowa pompa drenażowa typu VTP znajduje się w pionowych pompach wodnych typu VTP i na podstawie wzniosu oraz kołnierza należy ustawić rurkę smarowania olejowego wodą.Można wędzić w temperaturze poniżej 60°C, wysyłać w celu przechowywania określonych ziaren stałych (takich jak złom żelazny i drobny piasek, węgiel itp.) ze ścieków lub ścieków.
Podstawowe właściwości fizyczne płynów opisano w następujący sposób:
Gęstość (ρ)
Gęstość płynu to jego masa na jednostkę objętości.W układzie SI wyraża się to w kg/m3.
Woda ma maksymalną gęstość 1000 kg/m3w temperaturze 4°C.Gęstość nieznacznie maleje wraz ze wzrostem temperatury, ale dla celów praktycznych gęstość wody wynosi 1000 kg/m3.
Gęstość względna to stosunek gęstości cieczy do gęstości wody.
Masa właściwa (w)
Masa właściwa płynu to jego masa na jednostkę objętości. W układzie Si wyrażana jest w N/m3.W normalnych temperaturach w wynosi 9810 N/m3lub 9,81 kN/m3(około 10 kN/m3 dla ułatwienia obliczeń).
Ciężar właściwy (SG)
Ciężar właściwy płynu to stosunek masy danej objętości cieczy do masy tej samej objętości wody.Zatem jest to także stosunek gęstości płynu do gęstości czystej wody, zwykle w temperaturze 15°C.
Zasysanie próżniowe pompy punktowej
Nr modelu: TWP
Samozasysające pompy wodne z ruchomym silnikiem wysokoprężnym serii TWP do zastosowań awaryjnych zostały zaprojektowane wspólnie przez DRAKOS PUMP z Singapuru i firmę REEOFLO z Niemiec.Ta seria pomp może transportować wszelkiego rodzaju czyste, neutralne i żrące media zawierające cząstki.Rozwiąż wiele tradycyjnych usterek pomp samozasysających.Ten rodzaj pompy samozasysającej o unikalnej konstrukcji pracującej na sucho będzie automatycznie uruchamiany i ponownie uruchamiany bez cieczy przy pierwszym uruchomieniu. Wysokość ssania może przekraczać 9 m;Doskonała konstrukcja hydrauliczna i unikalna konstrukcja utrzymują wysoką wydajność na poziomie ponad 75%.I inna instalacja konstrukcji opcjonalnie.
Moduł objętościowy (k)
lub ze względów praktycznych ciecze można uważać za nieściśliwe.Istnieją jednak pewne przypadki, takie jak niestacjonarny przepływ w rurach, w których należy wziąć pod uwagę ściśliwość.Masowy moduł sprężystości, k, wyraża się wzorem:
gdzie p jest wzrostem ciśnienia, które po przyłożeniu do objętości V powoduje zmniejszenie objętości AV.Ponieważ zmniejszeniu objętości musi towarzyszyć proporcjonalny wzrost gęstości, równanie 1 można wyrazić jako:
lub wody,k wynosi w przybliżeniu 2 150 MPa w normalnych temperaturach i ciśnieniach.Wynika z tego, że woda jest około 100 razy bardziej ściśliwa niż stal.
Idealny płyn
Idealny lub doskonały płyn to taki, w którym nie ma naprężeń stycznych ani ścinających pomiędzy cząsteczkami płynu.Siły zawsze działają normalnie na przekroju i są ograniczone do sił nacisku i przyspieszenia.Żaden rzeczywisty płyn nie spełnia w pełni tej koncepcji, a we wszystkich płynach w ruchu występują naprężenia styczne, które tłumią ruch.Jednakże niektóre ciecze, w tym woda, są cieczami bliskimi ideału i to uproszczone założenie umożliwia zastosowanie metod matematycznych lub graficznych do rozwiązywania niektórych problemów związanych z przepływem.
Pionowa turbinowa pompa pożarnicza
Nr modelu: XBC-VTP
Pionowe pompy przeciwpożarowe z długim wałem serii XBC-VTP to seria jednostopniowych i wielostopniowych pomp z dyfuzorem, wyprodukowanych zgodnie z najnowszą normą krajową GB6245-2006.Udoskonaliliśmy także projekt w odniesieniu do standardu United States Fire Protection Association.Stosowany jest głównie do zaopatrzenia w wodę przeciwpożarową w przemyśle petrochemicznym, gazowym, elektrowniach, tekstyliach bawełnianych, nabrzeżach, lotnictwie, magazynowaniu, wieżowcach i innych gałęziach przemysłu.Może to również dotyczyć statku, zbiornika morskiego, statku strażackiego i innych okazji zaopatrzenia.
Lepkość
Lepkość płynu jest miarą jego odporności na naprężenia styczne lub ścinające.Powstaje w wyniku interakcji i spójności cząsteczek płynu.Wszystkie rzeczywiste płyny mają lepkość, choć w różnym stopniu.Naprężenie ścinające w ciele stałym jest proporcjonalne do odkształcenia, podczas gdy naprężenie ścinające w płynie jest proporcjonalne do szybkości odkształcenia ścinającego. Wynika z tego, że w płynie, który jest w spoczynku, nie może występować naprężenie ścinające.
Rys.1.Odkształcenie lepkie
Rozważmy płyn zamknięty pomiędzy dwiema płytami, które znajdują się w bardzo niewielkiej odległości od siebie (ryc. 1).Dolna płyta jest nieruchoma, podczas gdy górna porusza się z prędkością v. Zakłada się, że ruch płynu odbywa się w szeregu nieskończenie cienkich warstw lub blaszek, które mogą swobodnie przesuwać się jedna po drugiej.Nie ma przepływu krzyżowego ani turbulencji.Warstwa przylegająca do nieruchomej płyty znajduje się w spoczynku, podczas gdy warstwa przylegająca do poruszającej się płyty ma prędkość v. Szybkość odkształcenia ścinającego lub gradient prędkości wynosi dv/dy.Lepkość dynamiczna lub, prościej, lepkość μ jest określona wzorem
Aby:
To wyrażenie na naprężenie lepkie zostało po raz pierwszy postulowane przez Newtona i jest znane jako równanie lepkości Newtona.Prawie wszystkie płyny mają stały współczynnik proporcjonalności i nazywane są płynami newtonowskimi.
Ryc.2.Zależność pomiędzy naprężeniem ścinającym a szybkością odkształcenia ścinającego.
Rysunek 2 jest graficzną reprezentacją równania 3 i przedstawia różne zachowania ciał stałych i cieczy pod wpływem naprężenia ścinającego.
Lepkość wyraża się w centypuazach (Pa.s lub Ns/m2).
W wielu zagadnieniach związanych z ruchem płynu lepkość pojawia się wraz z gęstością w postaci μ/p (niezależnie od siły) i wygodnie jest posługiwać się pojedynczym wyrazem v, zwanym lepkością kinematyczną.
Wartość ν dla oleju ciężkiego może wynosić nawet 900 x 10-6m2/s, podczas gdy dla wody, która ma stosunkowo niską lepkość, wynosi ona zaledwie 1,14 x 10 µm2/s w temperaturze 15°C. Lepkość kinematyczna cieczy maleje wraz ze wzrostem temperatury.W temperaturze pokojowej lepkość kinematyczna powietrza jest około 13 razy większa niż lepkość wody.
Napięcie powierzchniowe i kapilarność
Notatka:
Spójność to wzajemne przyciąganie się podobnych cząsteczek.
Adhezja to przyciąganie, jakie wywierają na siebie różne cząsteczki.
Napięcie powierzchniowe to właściwość fizyczna, która umożliwia utrzymanie kropli wody w zawieszeniu w kranie, napełnienie naczynia cieczą nieco powyżej krawędzi, a mimo to nie rozlanie się, lub igłę unoszenie się na powierzchni cieczy.Wszystkie te zjawiska wynikają z kohezji pomiędzy cząsteczkami na powierzchni cieczy, która przylega do innej niemieszającej się cieczy lub gazu.To tak, jakby powierzchnia składała się z elastycznej membrany, równomiernie naprężonej, która zawsze ma tendencję do kurczenia się powierzchniowej powierzchni.Zatem stwierdzamy, że pęcherzyki gazu w cieczy i kropelki wilgoci w atmosferze mają w przybliżeniu kształt kulisty.
Siła napięcia powierzchniowego działająca na dowolną wyimaginowaną linię na swobodnej powierzchni jest proporcjonalna do długości linii i działa w kierunku prostopadłym do niej.Napięcie powierzchniowe na jednostkę długości wyraża się w mN/m.Jego wielkość jest dość mała i wynosi około 73 mN/m dla wody w kontakcie z powietrzem w temperaturze pokojowej.Występuje niewielki spadek dziesiątek powierzchniowychiwłącza się wraz ze wzrostem temperatury.
W większości zastosowań w hydraulice napięcie powierzchniowe ma niewielkie znaczenie, ponieważ związane z nim siły są na ogół pomijalne w porównaniu z siłami hydrostatycznymi i dynamicznymi.Napięcie powierzchniowe ma znaczenie tylko wtedy, gdy powierzchnia jest swobodna, a wymiary graniczne są małe.Zatem w przypadku modeli hydraulicznych efekty napięcia powierzchniowego, które w prototypie nie mają żadnego znaczenia, mogą mieć wpływ na zachowanie przepływu w modelu i to źródło błędu w symulacji należy uwzględnić przy interpretacji wyników.
Efekty napięcia powierzchniowego są bardzo wyraźne w przypadku rur o małej średnicy otwartych do atmosfery.Mogą one mieć postać rurek manometrycznych w laboratorium lub otwartych porów w glebie.Na przykład, gdy zanurzymy małą szklaną rurkę w wodzie, okaże się, że woda unosi się wewnątrz rurki, jak pokazano na rysunku 3.
Powierzchnia wody w rurze, zwana meniskiem, jest wklęsła ku górze.Zjawisko to znane jest jako kapilarność, a styczny kontakt wody ze szkłem wskazuje, że wewnętrzna spójność wody jest mniejsza niż adhezja pomiędzy wodą a szkłem.Ciśnienie wody w rurze przylegającej do swobodnej powierzchni jest niższe niż atmosferyczne.
Ryc. 3. Kapilarność
Rtęć zachowuje się raczej inaczej, jak pokazano na rysunku 3 (b). Ponieważ siły spójności są większe niż siły przyczepności, kąt zwilżania jest większy, a menisk ma wypukłą powierzchnię w stosunku do atmosfery i jest obniżony.Ciśnienie w sąsiedztwie wolnej powierzchni jest większe niż atmosferyczne.
Efektu kapilarności w manometrach i szkiełkach miernikowych można uniknąć stosując rurki o średnicy nie mniejszej niż 10 mm.
Odśrodkowa pompa docelowa wody morskiej
Nr modelu: ASN ASNV
Pompy model ASN i ASNV to jednostopniowe pompy odśrodkowe z podwójnym ssaniem i dzielonym korpusem spiralnym, przeznaczone do transportu zużytego lub cieczy do zastosowań w wodociągach, cyrkulacji klimatyzacji, budownictwie, nawadnianiu, przepompowniach odwadniających, elektrowniach, wodociągach przemysłowych, straży pożarnej system, statek, budynek i tak dalej.
Prężność pary
Cząsteczki cieczy posiadające wystarczającą energię kinetyczną są wyrzucane z głównego korpusu cieczy na jej swobodną powierzchnię i przechodzą do pary.Ciśnienie wywierane przez tę parę jest znane jako ciśnienie pary, P.Wzrost temperatury wiąże się z większym poruszeniem molekularnym, a co za tym idzie ze wzrostem prężności pary.Gdy ciśnienie pary jest równe ciśnieniu gazu znajdującego się nad nią, ciecz wrze.Prężność pary wodnej w temperaturze 15°C wynosi 1,72 kPa (1,72 kN/m2).
Ciśnienie atmosferyczne
Ciśnienie atmosfery przy powierzchni ziemi mierzy się za pomocą barometru.Na poziomie morza ciśnienie atmosferyczne wynosi średnio 101 kPa i jest standaryzowane na tę wartość.Wraz z wysokością następuje spadek ciśnienia atmosferycznego;na przykład na wysokości 1500 m spada do 88 kPa.Odpowiednik słupa wody ma wysokość 10,3 m na poziomie morza i często nazywany jest barometrem wody.Wysokość jest hipotetyczna, ponieważ prężność pary wodnej uniemożliwiałaby osiągnięcie całkowitej próżni.Rtęć jest znacznie lepszą cieczą barometryczną, ponieważ ma znikome ciśnienie pary.Ponadto jego duża gęstość powoduje, że kolumna ma rozsądną wysokość - około 0,75 m na poziomie morza.
Ponieważ większość ciśnień spotykanych w hydraulice jest wyższa od ciśnienia atmosferycznego i jest mierzona za pomocą przyrządów rejestrujących względnie, wygodnie jest przyjąć ciśnienie atmosferyczne jako punkt odniesienia, tj. zero.Ciśnienia określa się wówczas mianem nadciśnień, gdy są one wyższe od ciśnienia atmosferycznego, i podciśnienia, gdy są niższe.Jeśli za punkt odniesienia przyjmuje się rzeczywiste ciśnienie zerowe, mówi się, że ciśnienia są bezwzględne.W Rozdziale 5, w którym omówiono NPSH, wszystkie wartości wyrażono w bezwzględnych barometrach wody, tj. poziom morza = 0 bar wskaźnika = 1 bar bezwzględny = 101 kPa = 10,3 m wody.
Czas publikacji: 20 marca 2024 r