Вести - Особине флуида, које су врсте флуида?

Општи опис

Флуид, као што и само име каже, карактерише се својом способношћу течења. Разликује се од чврстог тела по томе што трпи деформацију услед смицајног напона, колико год мали тај напон смицања био. Једини критеријум је да прође довољно времена да се деформација одвија. У том смислу, флуид је безобличан.

Флуиди се могу поделити на течности и гасове. Течност је само мало стишљива и постоји слободна површина када се стави у отворену посуду. С друге стране, гас се увек шири да би испунио своју посуду. Пара је гас који је близу течног стања.

Течност којом се инжењер углавном бави је вода. Може да садржи до три процента ваздуха у раствору који на притисцима нижим од атмосферског тежи да се ослободи. Ово се мора предвидети приликом пројектовања пумпи, вентила, цевовода итд.

Вертикална турбинска пумпа

Вертикална турбина, вишестепена центрифугална пумпа за одводњавање воде са линијским вратилом, дизел мотор. Ова врста вертикалне дренажне пумпе се углавном користи за пумпање канализационих или отпадних вода без корозије, на температури мањој од 60 °C, са садржајем суспендованих чврстих материја (не укључујући влакна, гриз) мањим од 150 мг/Л. Вертикална дренажна пумпа типа VTP је део вертикалних водених пумпи типа VTP, а на основу повећања и оковратника, подешава се подмазивање цеви уљем водом. Може да дими на температури испод 60 °C, и да садржи одређена чврста зрна (као што су старо гвожђе и фини песак, угаљ итд.) канализационих или отпадних вода.

Главна физичка својства течности су описана на следећи начин:

Густина (ρ)

Густина флуида је његова маса по јединици запремине. У СИ систему се изражава као kg/m³³.

Вода има максималну густину од 1000 кг/м³³на 4°C. Постоји благо смањење густине са повећањем температуре, али за практичне сврхе густина воде је 1000 kg/m³³.

Релативна густина је однос густине течности и густине воде.

Специфична маса (w)

Специфична маса флуида је његова маса по јединици запремине. У Si систему, изражава се у N/m³На нормалним температурама, w је 9810 N/m³или 9,81 kN/m³(приближно 10 kN/m³ради лакшег израчунавања).

Специфична тежина (SG)

Специфична тежина флуида је однос масе дате запремине течности и масе исте запремине воде. Дакле, то је такође однос густине флуида и густине чисте воде, обично на 15°C.

Вакуумска пумпа за пуњење бунара

Број модела: TWP

TWP серије покретних дизел мотора, самоусисне пумпе за воду за бунаре за хитне случајеве, заједнички су дизајнирали DRAKOS PUMP из Сингапура и немачка компанија REEOFLO. Ова серија пумпи може да транспортује све врсте чистих, неутралних и корозивних медија који садрже честице. Решава многе кварове традиционалних самоусисничких пумпи. Ова врста самоусисне пумпе са јединственом структуром рада на суво ће се аутоматски покретати и поново покретати без течности при првом покретању. Усисна висина може бити већа од 9 м; одличан хидраулични дизајн и јединствена структура одржавају високу ефикасност већу од 75%. Различита инсталација структуре је опционална.

Модул стишљивости (k)

или практичне сврхе, течности се могу сматрати нестишљивим. Међутим, постоје одређени случајеви, као што је нестационарно струјање у цевима, где треба узети у обзир стишљивост. Модул еластичности, k, дат је са:

где је p повећање притиска које, када се примени на запремину V, доводи до смањења запремине AV. Пошто смањење запремине мора бити повезано са пропорционалним повећањем густине, једначина 1 се може изразити као:

или воде, k је приближно 2 150 MPa на нормалним температурама и притисцима. Из тога следи да је вода око 100 пута стишљивија од челика.

Идеална течност

Идеалан или савршен флуид је онај у коме не постоје тангенцијални или смицајни напони између честица флуида. Силе увек делују нормално на пресеку и ограничене су на силе притиска и убрзања. Ниједан реални флуид не испуњава у потпуности овај концепт, и за све флуиде у кретању присутни су тангенцијални напони који имају пригушујући ефекат на кретање. Међутим, неке течности, укључујући воду, су близу идеалног флуида, и ова поједностављена претпоставка омогућава усвајање математичких или графичких метода у решавању одређених проблема протока.

Вертикална турбинска ватрогасна пумпа

Број модела: XBC-VTP

Вертикалне пумпе за гашење пожара са дугим вратилом серије XBC-VTP су серија једностепених, вишестепених дифузионих пумпи, произведених у складу са најновијим националним стандардом GB6245-2006. Такође смо побољшали дизајн уз референцу на стандард Америчког удружења за заштиту од пожара. Углавном се користе за снабдевање водом за гашење пожара у петрохемијској, гасној, електранама, памучној текстилној, пристаништима, авијацији, складиштењу, високим зградама и другим индустријама. Такође се могу применити на бродове, морске резервоаре, ватрогасне бродове и друге прилике снабдевања.

Вискозност

Вискозност флуида је мера његове отпорности на тангенцијални или смицајни напон. Она настаје услед интеракције и кохезије молекула флуида. Сви реални флуиди поседују вискозност, мада у различитом степену. Смицајни напон у чврстом телу је пропорционалан деформацији, док је смицајни напон у флуиду пропорционалан брзини смицајне деформације. Из тога следи да не може бити смицајног напона у флуиду који мирује.

Сл. 1. Вискозна деформација

Размотримо флуид затворен између две плоче које се налазе на веома малом растојању y једна од друге (Сл. 1). Доња плоча је непокретна док се горња плоча креће брзином v. Претпоставља се да се кретање флуида одвија у низу бесконачно танких слојева или ламината, које слободно клизе једна преко друге. Нема унакрсног тока или турбуленције. Слој поред непокретне плоче мирује док слој поред покретне плоче има брзину v. Брзина смицања или градијент брзине је dv/dy. Динамичка вискозност или, једноставније, вискозност μ је дата са

Дакле, то:

Овај израз за вискозни напон први је постулирао Њутн и познат је као Њутнова једначина вискозности. Скоро сви флуиди имају константан коефицијент пропорционалности и називају се Њутновим флуидима.

Сл. 2. Однос између напона смицања и брзине смицајне деформације.

Слика 2 је графички приказ једначине 3 и показује различито понашање чврстих материја и течности под напоном смицања.

Вискозитет се изражава у центипоазима (Pa.s или Ns/m²).

У многим проблемима који се тичу кретања флуида, вискозност се појављује са густином у облику μ/p (независно од силе) и погодно је користити један члан v, познат као кинематичка вискозност.

Вредност ν за тешку нафту може бити чак 900 x 10^-6m²/s, док је за воду, која има релативно ниску вискозност, то само 1,14 x 10⁻m²/s на 15° C. Кинематичка вискозност течности се смањује са повећањем температуре. На собној температури, кинематичка вискозност ваздуха је око 13 пута већа од вискозности воде.

Површински напон и капиларност

Напомена:

Кохезија је привлачност коју слични молекули осећају једни према другима.

Адхезија је привлачност коју различити молекули осећају једни према другима.

Површински напон је физичко својство које омогућава да кап воде остане у суспензији на славини, да посуда буде напуњена течношћу мало изнад врха, а да се ипак не проспе, или да игла плута на површини течности. Све ове појаве су последица кохезије између молекула на површини течности која се граничи са другом течношћу или гасом који се не меша. Као да се површина састоји од еластичне мембране, равномерно напрегнуте, која увек тежи да скупља површину. Тако налазимо да су мехурићи гаса у течности и капљице влаге у атмосфери приближно сферног облика.

Сила површинског напона преко било које замишљене линије на слободној површини пропорционална је дужини линије и делује у правцу нормалном на њу. Површински напон по јединици дужине изражава се у mN/m. Њена величина је прилично мала, износи приближно 73 mN/m за воду у контакту са ваздухом на собној температури. Постоји благо смањење површинских десетинаiса повећањем температуре.

У већини примена у хидраулици, површински напон је од малог значаја, јер су повезане силе генерално занемарљиве у поређењу са хидростатичким и динамичким силама. Површински напон је важан само тамо где постоји слободна површина и граничне димензије су мале. Стога, у случају хидрауличних модела, ефекти површинског напона, који нису од значаја у прототипу, могу утицати на понашање протока у моделу, и овај извор грешке у симулацији мора се узети у обзир приликом тумачења резултата.

Ефекти површинског напона су веома изражени у случају цеви малог пречника отворених према атмосфери. Они могу бити у облику манометарских цеви у лабораторији или отворених пора у земљишту. На пример, када се мала стаклена цев потопи у воду, видеће се да се вода подиже унутар цеви, као што је приказано на слици 3.

Површина воде у цеви, или менискус како се назива, је конкавна нагоре. Феномен је познат као капиларност, а тангенцијални контакт између воде и стакла указује на то да је унутрашња кохезија воде мања од адхезије између воде и стакла. Притисак воде унутар цеви поред слободне површине је мањи од атмосферског.

Сл. 3. Капиларност

Меркур се понаша прилично другачије, као што је приказано на слици 3(б). Пошто су силе кохезије веће од сила адхезије, угао контакта је већи и менискус има конвексну површину према атмосфери и пригушен је. Притисак поред слободне површине је већи од атмосферског.

Капиларни ефекти у манометрима и мерним стаклу могу се избећи употребом цеви пречника најмање 10 mm.

Центрифугална пумпа за морску воду

Број модела: ASN ASNV

Пумпе модела АСН и АСНВ су једностепене центрифугалне пумпе са двоструким усисним системом и сплетним кућиштем и користе се за транспорт течности у водоводним постројењима, циркулацији климатизације, зградама, наводњавању, пумпним станицама за одводњавање, електранама, индустријским системима водоснабдевања, противпожарним системима, бродовима, зградама и тако даље.

Притисак паре

Молекули течности који поседују довољну кинетичку енергију избацују се из главног дела течности на њеној слободној површини и прелазе у пару. Притисак који врши ова пара познат је као притисак паре, P₂. Повећање температуре повезано је са већим молекуларним узбуђењем и тиме са повећањем притиска паре. Када је притисак паре једнак притиску гаса изнад њега, течност кључа. Притисак паре воде на 15°C је 1,72 kPa (1,72 kN/m⁻¹).²).

Атмосферски притисак

Атмосферски притисак на површини Земље мери се барометром. На нивоу мора, атмосферски притисак у просеку износи 101 kPa и стандардизован је на овој вредности. Постоји смањење атмосферског притиска са надморском висином; на пример, на 1500 m се смањује на 88 kPa. Еквивалент воденог стуба има висину од 10,3 m на нивоу мора и често се назива водени барометар. Висина је хипотетичка, јер би притисак паре воде спречио постизање потпуног вакуума. Жива је много боља барометарска течност, јер има занемарљив притисак паре. Такође, њена висока густина резултира стубом разумне висине - око 0,75 m на нивоу мора.

Пошто је већина притисака који се срећу у хидраулици изнад атмосферског притиска и мере се инструментима који бележе релативно, погодно је сматрати атмосферски притисак као датум, тј. нулу. Притисци се тада називају манометричким притисцима када су изнад атмосферског, а вакуумским притисцима када су испод њега. Ако се као датум узме прави нулти притисак, притисци се називају апсолутним. У поглављу 5, где се разматра NPSH, све бројке су изражене у апсолутним барометрским терминима воде, тј. ниво мора = 0 бара, манометрички = 1 бар, апсолутни = 101 kPa = 10,3 м воденог стуба.

Време објаве: 20. март 2024.