head_spostisales@tkflow.com
Onko sinulla kysyttävää? Soita meille: 0086-13817768896

Nesteiden ominaisuudet, minkä tyyppisiä nesteitä on olemassa?

Yleinen kuvaus

Kuten nimestä voi päätellä, nesteelle on ominaista sen kyky virrata. Se eroaa kiinteästä aineesta siinä, että se kärsii leikkausjännityksen aiheuttamasta muodonmuutoksesta, olipa leikkausjännitys kuinka pieni tahansa. Ainoa kriteeri on, että muodonmuutoksen tapahtumiseen kuluu riittävästi aikaa. Tässä mielessä neste on muodoton.

Nesteet voidaan jakaa nesteisiin ja kaasuihin. Neste on vain hieman kokoonpuristuvaa ja siinä on vapaa pinta, kun se asetetaan avoimeen astiaan. Toisaalta kaasu laajenee aina täyttääkseen astiansa. Höyry on kaasu, joka on lähellä nestemäistä olomuotoa.

Neste, josta insinööri pääasiassa huolehtii, on vesi. Se voi sisältää jopa kolme prosenttia liuenneena olevaa ilmaa, joka ilmakehän painetta alemmassa paineessa pyrkii vapautumaan. Tämä on otettava huomioon pumppuja, venttiilejä, putkistoja jne. suunniteltaessa.

Pystysuora turbiinipumppu

Dieselmoottorilla varustettu pystysuora turbiinipumppu, monivaiheinen keskipakoisakselinen vedenpoistopumppu. Tämän tyyppistä pystysuoraa viemäripumppua käytetään pääasiassa alle 60 °C:n lämpötilan omaavien, alle 150 mg/l:n kiintoainepitoisten jätevesien pumppaamiseen. VTP-tyyppinen pystysuora viemäripumppu kuuluu VTP-tyyppisiin pystyvesipumppuihin, ja putken voiteluöljy on vettä korkeuden ja kauluksen perusteella. Se voi pumpata alle 60 °C:n lämpötilassa tiettyjä kiinteitä aineita (kuten romurautaa, hienoa hiekkaa, hiiltä jne.).

kuten (1)

Nesteiden tärkeimmät fysikaaliset ominaisuudet kuvataan seuraavasti:

Tiheys (ρ)

Nesteen tiheys on sen massa tilavuusyksikköä kohti. SI-järjestelmässä se ilmaistaan ​​muodossa kg/m³.3.

Veden tiheys on suurimmillaan 1000 kg/m³.34 °C:ssa. Tiheys pienenee hieman lämpötilan noustessa, mutta käytännössä veden tiheys on 1000 kg/m³.3.

Suhteellinen tiheys on nesteen tiheyden suhde veden tiheyteen.

Ominaismassa (w)

Nesteen ominaismassa on sen massa tilavuusyksikköä kohti. Si-järjestelmässä se ilmaistaan ​​N/m3Normaalilämpötiloissa w on 9810 N/m3tai 9,81 kN/m3(noin 10 kN/m3 laskennan helpottamiseksi).

Ominaispaino (SG)

Nesteen ominaispaino on tietyn nestetilavuuden massan suhde saman vesitilavuuden massaan. Siten se on myös nesteen tiheyden suhde puhtaan veden tiheyteen, normaalisti 15 °C:ssa.

kuten (2)

Tyhjiöimupumppu

Mallinumero:TWP

TWP-sarjan siirrettävät dieselmoottorilla varustetut itseimevät kohdevesipumput hätätilanteisiin ovat singaporelaisen DRAKOS PUMP:n ja saksalaisen REEOFLO:n yhteistyönä suunnittelemia. Tämä pumppusarja pystyy kuljettamaan kaikenlaisia ​​puhtaita, neutraaleja ja syövyttäviä hiukkasia sisältäviä väliaineita. Ne ratkaisevat monia perinteisten itseimevien pumppujen vikoja. Tämän tyyppisen itseimevän pumpun ainutlaatuinen kuivakäyntirakenne käynnistyy ja käynnistyy uudelleen automaattisesti ilman nestettä ensimmäisessä käynnistyksessä. Imukorkeus voi olla yli 9 m. Erinomainen hydraulinen suunnittelu ja ainutlaatuinen rakenne pitävät hyötysuhteen korkeana, yli 75 %. Erilaisten rakenteiden asennus on mahdollista valinnaisesti.

Bulkkimoduuli (k)

Käytännön syistä nesteitä voidaan pitää kokoonpuristumattomina. On kuitenkin tiettyjä tapauksia, kuten epävakaa virtaus putkissa, joissa kokoonpuristuvuus on otettava huomioon. Kimmokerroin k saadaan kaavasta:

kuten (3)

jossa p on paineen nousu, joka tilavuuteen V kohdistettuna johtaa tilavuuden AV pienenemiseen. Koska tilavuuden pienenemisen on liityttävä tiheyden suhteelliseen kasvuun, yhtälö 1 voidaan ilmaista seuraavasti:

kuten (4)

eli veden,k on noin 2 150 MPa normaaleissa lämpötiloissa ja paineissa. Tästä seuraa, että vesi on noin 100 kertaa kokoonpuristuvampaa kuin teräs.

Ihanteellinen neste

Ideaalinen tai täydellinen neste on sellainen, jossa nestehiukkasten välillä ei ole tangentiaalisia tai leikkausjännityksiä. Voimat vaikuttavat aina normaalisti poikkileikkauksessa ja rajoittuvat paine- ja kiihtyvyysvoimiin. Mikään todellinen neste ei täysin täytä tätä käsitettä, ja kaikissa liikkeessä olevissa nesteissä on tangentiaalisia jännityksiä, joilla on vaimentava vaikutus liikkeeseen. Jotkut nesteet, mukaan lukien vesi, ovat kuitenkin lähellä ideaalista nestettä, ja tämä yksinkertaistettu oletus mahdollistaa matemaattisten tai graafisten menetelmien käytön tiettyjen virtausongelmien ratkaisemisessa.

Pystysuora turbiinipalopumppu

Mallinumero:XBC-VTP

XBC-VTP-sarjan pystysuorat pitkäakseliset palonsammutuspumput ovat yksivaiheisia, monivaiheisia diffuusoripumppuja, jotka on valmistettu uusimman kansallisen standardin GB6245-2006 mukaisesti. Olemme myös parannuksia suunnittelussa Yhdysvaltain palontorjuntayhdistyksen standardin mukaisesti. Niitä käytetään pääasiassa paloveden toimitukseen petrokemian, maakaasun, voimalaitosten, puuvillatekstiilien, laiturien, ilmailun, varastoinnin, korkeiden rakennusten ja muiden teollisuudenalojen aloilla. Niitä voidaan käyttää myös laivoissa, merisäiliöissä, palolaivoissa ja muissa toimitustilanteissa.

kuten (5)

Viskositeetti

Nesteen viskositeetti mittaa sen vastustuskykyä tangentiaaliselle tai leikkausjännitykselle. Se syntyy nestemolekyylien vuorovaikutuksesta ja koheesiosta. Kaikilla todellisilla nesteillä on viskositeetti, vaikkakin vaihtelevassa määrin. Kiinteän aineen leikkausjännitys on verrannollinen venymään, kun taas nesteen leikkausjännitys on verrannollinen leikkausvenymää nopeuteen. Tästä seuraa, että levossa olevassa nesteessä ei voi olla leikkausjännitystä.

kuten (6)

Kuva 1. Viskoosi muodonmuutos

Tarkastellaan nestettä kahden levyn välissä, jotka sijaitsevat hyvin lyhyen etäisyyden y päässä toisistaan ​​(kuva 1). Alempi levy on paikallaan, kun taas ylempi levy liikkuu nopeudella v. Nesteen liikkeen oletetaan tapahtuvan sarjassa äärettömän ohuita kerroksia tai lamelleja, jotka voivat liukua vapaasti toistensa yli. Ristivirtausta tai turbulenssia ei esiinny. Paikallaan olevan levyn viereinen kerros on levossa, kun taas liikkuvan levyn viereisen kerroksen nopeus on v. Leikkausvenymän nopeus tai nopeusgradientti on dv/dy. Dynaaminen viskositeetti tai yksinkertaisemmin viskositeetti μ saadaan kaavasta

kuten (7)

Jotta:

kuten (8)

Newton postuloi tämän viskoosin jännityksen yhtälön ensimmäisenä, ja se tunnetaan Newtonin viskositeettiyhtälönä. Lähes kaikilla nesteillä on vakio verrannollisuuskerroin, ja niitä kutsutaan Newtonin nesteiksi.

kuten (9)

Kuva 2. Leikkausjännityksen ja leikkausvenymän nopeuden välinen suhde.

Kuvio 2 on yhtälön 3 graafinen esitys ja havainnollistaa kiinteiden ja nesteiden erilaista käyttäytymistä leikkausjännityksen alaisena.

Viskositeetti ilmaistaan ​​senttipoiseina (Pa·s tai Ns/m²).2).

Monissa nesteen liikettä koskevissa ongelmissa viskositeetti esiintyy tiheytenä muodossa μ/p (voimasta riippumatta), ja on kätevää käyttää yhtä termiä v, joka tunnetaan kinemaattisena viskositeettina.

Raskaan öljyn ν:n arvo voi olla jopa 900 x 10-6m2/s, kun taas vedellä, jonka viskositeetti on suhteellisen alhainen, se on vain 1,14 x 10?m2/s 15 °C:ssa. Nesteen kinemaattinen viskositeetti pienenee lämpötilan noustessa. Huoneenlämmössä ilman kinemaattinen viskositeetti on noin 13 kertaa veden viskositeetti.

Pintajännitys ja kapillaarisuus

Huomautus:

Koheesio on samanlaisten molekyylien toisiaan kohtaan tuntema vetovoima.

Adheesio on kyky vetää puoleensa erilaisia ​​molekyylejä.

Pintajännitys on fysikaalinen ominaisuus, jonka ansiosta vesipisara pysyy suspensiossa hanassa, astia täyttyy nesteellä hieman reunan yläpuolelle läikkymättä tai neula kelluu nesteen pinnalla. Kaikki nämä ilmiöt johtuvat molekyylien välisestä koheesiosta nesteen pinnalla, joka on kosketuksissa toiseen liukenemattomaan nesteeseen tai kaasuun. On kuin pinta koostuisi elastisesta kalvosta, jota jännitetään tasaisesti ja joka pyrkii aina supistamaan pinta-alaa. Näin ollen havaitsemme, että nesteen kaasukuplat ja ilmakehän kosteuspisarat ovat muodoltaan suunnilleen pallomaisia.

Vapaalla pinnalla minkä tahansa kuvitteellisen viivan yli vaikuttava pintajännitysvoima on verrannollinen viivan pituuteen ja vaikuttaa sitä vastaan ​​kohtisuorassa suunnassa. Pintajännitys pituusyksikköä kohti ilmaistaan ​​mN/m. Sen suuruus on melko pieni, noin 73 mN/m huoneenlämmössä ilman kanssa kosketuksissa olevalle vedelle. Pintajännitysvoimat pienenevät hieman.ipäällä lämpötilan noustessa.

Useimmissa hydrauliikan sovelluksissa pintajännitys on merkityksetön, koska siihen liittyvät voimat ovat yleensä merkityksettömiä verrattuna hydrostaattisiin ja dynaamisiin voimiin. Pintajännitys on tärkeä vain silloin, kun on olemassa vapaa pinta ja reunamitat ovat pienet. Näin ollen hydraulisten mallien tapauksessa pintajännitysvaikutukset, joilla ei ole merkitystä prototyypille, voivat vaikuttaa virtauskäyttäytymiseen mallissa, ja tämä simulaatiovirheiden lähde on otettava huomioon tuloksia tulkittaessa.

Pintajännitysvaikutukset ovat erittäin voimakkaita ilmakehään avoimissa pienihalkaisijaisissa putkissa. Nämä voivat olla laboratoriossa manometriputkia tai maaperän avoimia huokosia. Esimerkiksi kun pieni lasiputki upotetaan veteen, havaitaan, että vesi nousee putken sisällä, kuten kuvassa 3 on esitetty.

Putken veden pinta eli meniski on ylöspäin kovera. Ilmiötä kutsutaan kapillaarisuudeksi, ja veden ja lasin välinen tangentiaalinen kosketus osoittaa, että veden sisäinen koheesio on pienempi kuin veden ja lasin välinen adheesio. Putken sisällä vapaan pinnan vieressä olevan veden paine on pienempi kuin ilmakehän paine.

kuten (10)

Kuva 3. Kapillaarisuus

Elohopea käyttäytyy melko eri tavalla, kuten kuvassa 3(b) on esitetty. Koska koheesiovoimat ovat suurempia kuin adheesiovoimat, kosketuskulma on suurempi ja meniskillä on kupera pinta ilmakehään nähden ja se on painettu alas. Vapaan pinnan vieressä oleva paine on suurempi kuin ilmakehän paine.

Kapillaarisuusvaikutuksia manometreissä ja mittalaseissa voidaan välttää käyttämällä putkia, joiden halkaisija on vähintään 10 mm.

kuten (11)

Keskipakoispumppu merivedelle

Mallinumero:ASN ASNV

ASN- ja ASNV-mallin pumput ovat yksivaiheisia, kaksoisimulla varustettuja, jaetun kotelon keskipakopumppuja, joita käytetään nesteiden kuljetukseen vesilaitoksissa, ilmastointilaitteiden kiertoon, rakennuksissa, kasteluun, salaojituspumppuasemilla, sähkövoimalaitoksissa, teollisuuden vesihuoltojärjestelmissä, palontorjuntajärjestelmissä, laivoissa, rakennuksissa ja niin edelleen.

Höyrynpaine

Riittävän kineettisen energian omaavat nestemolekyylit sinkoutuvat ulos nesteen pääosasta sen vapaalla pinnalla ja siirtyvät höyryyn. Tämän höyryn aiheuttama paine tunnetaan höyrynpaineena P. Lämpötilan nousuun liittyy suurempi molekyylien liike ja siten höyrynpaineen nousu. Kun höyrynpaine on yhtä suuri kuin sen yläpuolella olevan kaasun paine, neste kiehuu. Veden höyrynpaine 15 °C:ssa on 1,72 kPa (1,72 kN/m2).

Ilmanpaine

Maan pinnalla vallitsevaa ilmakehän painetta mitataan barometrillä. Merenpinnalla ilmakehän paine on keskimäärin 101 kPa, ja se on standardoitu tähän arvoon. Ilmanpaine laskee korkeuden kasvaessa; esimerkiksi 1 500 metrin korkeudessa se laskee 88 kPa:iin. Vesipatsaan ekvivalentti on 10,3 m merenpinnan tasolla, ja sitä kutsutaan usein vesibarometriksi. Korkeus on hypoteettinen, koska veden höyrynpaine estäisi täydellisen tyhjiön saavuttamisen. Elohopea on paljon parempi barometrinen neste, koska sen höyrynpaine on merkityksetön. Lisäksi sen suuri tiheys johtaa kohtuullisen korkeaan patsaaseen - noin 0,75 m merenpinnan tasolla.

Koska useimmat hydrauliikassa esiintyvät paineet ovat ilmakehän painetta suurempia ja ne mitataan suhteellisia arvoja tallentavilla laitteilla, on kätevää pitää ilmakehän painetta viitearvona eli nollana. Paineita kutsutaan tällöin ylipaineiksi ja tyhjiöpaineiksi, kun ne ovat ilmakehän paineen alapuolella. Jos todellinen nollapaine otetaan viitearvona, paineita sanotaan absoluuttisiksi. Luvussa 5, jossa käsitellään NPSH:ta, kaikki luvut ilmaistaan ​​absoluuttisena vesibarometrinä, eli merenpinta = 0 bar, mittari = 1 bar, absoluuttinen = 101 kPa = 10,3 m vettä.


Julkaisun aika: 20.3.2024