head_emailsales@tkflow.com
Har du et spørsmål? Ring oss: 0086-13817768896

Egenskapene til væsker, hva slags væsker finnes det?

Generell beskrivelse

En væske, som navnet tilsier, er karakterisert ved sin evne til å flyte. Den skiller seg fra et fast stoff ved at den deformeres på grunn av skjærspenning, uansett hvor liten skjærspenningen måtte være. Det eneste kriteriet er at det skal gå tilstrekkelig tid til at deformasjonen skal finne sted. I denne forstand er en væske formløs.

Væsker kan deles inn i væsker og gasser. En væske er bare litt komprimerbar, og det er en fri overflate når den plasseres i en åpen beholder. På den annen side utvider en gass seg alltid for å fylle beholderen sin. En damp er en gass som er nær flytende tilstand.

Væsken som ingeniøren hovedsakelig er opptatt av er vann. Den kan inneholde opptil tre prosent luft i løsning, som ved subatmosfærisk trykk har en tendens til å bli frigjort. Dette må tas hensyn til ved utforming av pumper, ventiler, rørledninger osv.

Vertikal turbinpumpe

Vertikal turbin flertrinns sentrifugal inline-aksel dreneringspumpe for dieselmotor Denne typen vertikal dreneringspumpe brukes hovedsakelig til å pumpe korrosjonsfri, temperatur under 60 °C, suspendert faststoff (ikke inkludert fiber, grus) med et innhold på mindre enn 150 mg/L i kloakk eller avløpsvann. VTP-type vertikal dreneringspumpe er en del av VTP-type vertikale vannpumper, og basert på økningen og kraven, settes røroljen som smøres med vann. Kan røyke ved temperaturer under 60 °C for å inneholde et visst fast korninnhold (som skrapjern og fin sand, kull, etc.) i kloakk eller avløpsvann.

som (1)

De viktigste fysiske egenskapene til væsker er beskrevet som følger:

Tetthet (ρ)

Tettheten til en væske er dens masse per volumenhet. I SI-systemet uttrykkes den som kg/m²3.

Vann har sin maksimale tetthet på 1000 kg/m²3ved 4 °C. Det er en liten reduksjon i tetthet med økende temperatur, men for praktiske formål er vanntettheten 1000 kg/m²3.

Relativ tetthet er forholdet mellom tettheten til en væske og tettheten til vann.

Spesifikk masse (w)

Den spesifikke massen til en væske er dens masse per volumenhet. I Si-systemet uttrykkes den i N/m3Ved normale temperaturer er w 9810 N/m²3eller 9,81 kN/m²3(omtrent 10 kN/m²)3 for enkel beregning).

Spesifikk vekt (SG)

Den spesifikke vekten til en væske er forholdet mellom massen til et gitt volum væske og massen til det samme volumet vann. Dermed er det også forholdet mellom en væskes tetthet og tettheten til rent vann, vanligvis ved 15 °C.

som (2)

Vakuumpriming brønnpunktspumpe

Modellnr.: TWP

TWP-serien bevegelige dieselmotorer med selvansugende brønnvannspumper for nødstilfeller er utviklet i fellesskap av DRAKOS PUMP i Singapore og REEOFLO i Tyskland. Denne pumpeserien kan transportere alle typer rent, nøytralt og korrosivt medium som inneholder partikler. Løser mange feil med tradisjonelle selvansugende pumpe. Denne typen selvansugende pumpe har en unik tørrkjøringsstruktur som starter og starter om automatisk uten væske ved første gangs bruk. Sugehøyden kan være mer enn 9 m. Utmerket hydraulisk design og unik struktur sikrer høy effektivitet på over 75 %. Ulike strukturer er valgfrie for installasjon.

Bulkmodul (k)

For praktiske formål kan væsker betraktes som inkompressible. Det finnes imidlertid visse tilfeller, som for eksempel ustabil strømning i rør, der kompressibiliteten bør tas i betraktning. Elastisitetsmodulen i bulk, k, er gitt av:

som (3)

hvor p er økningen i trykk som, når den påføres et volum V, resulterer i en reduksjon i volum AV. Siden en reduksjon i volum må være assosiert med en proporsjonal økning i tetthet, kan ligning 1 uttrykkes som:

som (4)

eller vann, k er omtrent 2150 MPa ved normale temperaturer og trykk. Det følger at vann er omtrent 100 ganger mer kompressibelt enn stål.

Ideell væske

En ideell eller perfekt væske er en der det ikke er tangentielle eller skjærspenninger mellom væskepartiklene. Kreftene virker alltid normalt på et tverrsnitt og er begrenset til trykk og akselerasjonskrefter. Ingen reell væske overholder dette konseptet fullt ut, og for alle væsker i bevegelse er det tangentielle spenninger tilstede som har en dempende effekt på bevegelsen. Imidlertid er noen væsker, inkludert vann, nær en ideell væske, og denne forenklede antagelsen gjør det mulig å bruke matematiske eller grafiske metoder i løsningen av visse strømningsproblemer.

Vertikal turbinbrannpumpe

Modellnr.: XBC-VTP

XBC-VTP-serien vertikale langakslede brannslokkingspumper er en serie entrinns, flertrinns diffusorpumper, produsert i samsvar med den nyeste nasjonale standarden GB6245-2006. Vi har også forbedret designet med referanse til standarden fra United States Fire Protection Association. Den brukes hovedsakelig til brannvannsforsyning innen petrokjemisk industri, naturgass, kraftverk, bomullstekstil, kai, luftfart, lager, høyhus og andre industrier. Den kan også brukes til skip, sjøtanker, brannskip og andre forsyningsanlegg.

som (5)

Viskositet

Viskositeten til en væske er et mål på dens motstand mot tangentiell eller skjærspenning. Den oppstår fra samspillet og kohesjonen av væskemolekyler. Alle virkelige væsker har viskositet, men i varierende grad. Skjærspenningen i et fast stoff er proporsjonal med tøyningen, mens skjærspenningen i en væske er proporsjonal med skjærspenningshastigheten. Det følger at det ikke kan være noen skjærspenning i en væske som er i ro.

som (6)

Fig. 1. Viskøs deformasjon

Tenk deg en væske innesperret mellom to plater som er plassert en svært kort avstand y fra hverandre (fig. 1). Den nedre platen er stasjonær mens den øvre platen beveger seg med hastighet v. Væskebevegelsen antas å finne sted i en serie uendelig tynne lag eller laminater, som kan gli fritt over hverandre. Det er ingen kryssstrømning eller turbulens. Laget ved siden av den stasjonære platen er i ro, mens laget ved siden av den bevegelige platen har en hastighet v. Skjærbelastningshastigheten eller hastighetsgradienten er dv/dy. Den dynamiske viskositeten, eller enklere sagt, viskositeten μ, er gitt av

som (7)

Så det:

som (8)

Dette uttrykket for viskøs spenning ble først postulert av Newton og er kjent som Newtons viskositetsligning. Nesten alle væsker har en konstant proporsjonalitetskoeffisient og blir referert til som Newtonske væsker.

som (9)

Fig. 2. Forholdet mellom skjærspenning og skjærtøyningshastighet.

Figur 2 er en grafisk fremstilling av ligning 3 og demonstrerer de ulike oppførselene til faste stoffer og væsker under skjærspenning.

Viskositet uttrykkes i centipoise (Pa.s eller Ns/m²)2).

I mange problemer som angår fluidbevegelse, vises viskositeten med tettheten i formen μ/p (uavhengig av kraft), og det er praktisk å bruke et enkelt ledd v, kjent som den kinematiske viskositeten.

Verdien av ν for en tungolje kan være så høy som 900 x 10-6m2/s, mens den for vann, som har en relativt lav viskositet, bare er 1,14 x 10³ m²/s ved 15 °C. Den kinematiske viskositeten til en væske avtar med økende temperatur. Ved romtemperatur er den kinematiske viskositeten til luft omtrent 13 ganger så høy som for vann.

Overflatespenning og kapillaritet

Note:

Kohesjon er den tiltrekningen som like molekyler har til hverandre.

Adhesjon er den tiltrekningen som forskjellige molekyler har til hverandre.

Overflatespenning er den fysiske egenskapen som gjør at en dråpe vann kan holdes i suspensjon i en kran, en beholder kan fylles med væske like over kanten uten å søle, eller en nål kan flyte på overflaten av en væske. Alle disse fenomenene skyldes kohesjonen mellom molekyler på overflaten av en væske som grenser til en annen ikke-blandbar væske eller gass. Det er som om overflaten består av en elastisk membran, jevnt belastet, som alltid har en tendens til å trekke sammen overflateområdet. Dermed finner vi at gassbobler i en væske og fuktighetsdråper i atmosfæren er omtrent sfæriske i form.

Overflatespenningskraften over en hvilken som helst imaginær linje på en fri overflate er proporsjonal med linjens lengde og virker i en retning vinkelrett på den. Overflatespenningen per lengdeenhet uttrykkes i mN/m. Størrelsen er ganske liten, og er omtrent 73 mN/m for vann i kontakt med luft ved romtemperatur. Det er en liten reduksjon i overflatespenningen.ipå med økende temperatur.

I de fleste anvendelser innen hydraulikk er overflatespenning av liten betydning, siden de tilhørende kreftene generelt er ubetydelige sammenlignet med de hydrostatiske og dynamiske kreftene. Overflatespenning er bare viktig der det er en fri overflate og grensedimensjonene er små. I tilfelle av hydrauliske modeller kan derfor overflatespenningseffekter, som ikke har noen betydning i prototypen, påvirke strømningsoppførselen i modellen, og denne feilkilden i simuleringen må tas i betraktning når resultatene tolkes.

Overflatespenningseffekter er svært uttalte i tilfeller med rør med liten diameter som er åpne mot atmosfæren. Disse kan ha form av manometerrør i laboratoriet eller åpne porer i jorden. Når for eksempel et lite glassrør dyppes i vann, vil man oppdage at vannet stiger inne i røret, som vist i figur 3.

Vannoverflaten i røret, eller menisken som det kalles, er konkav oppover. Fenomenet er kjent som kapillaritet, og den tangentielle kontakten mellom vannet og glasset indikerer at den indre kohesjonen i vannet er mindre enn adhesjonen mellom vannet og glasset. Vanntrykket i røret ved siden av den frie overflaten er mindre enn atmosfærisk trykk.

som (10)

Figur 3. Kapillaritet

Kvikksølv oppfører seg ganske annerledes, som vist i figur 3(b). Siden kohesjonskreftene er større enn adhesjonskreftene, er kontaktvinkelen større, og menisken har en konveks flate mot atmosfæren og er nedtrykt. Trykket ved siden av den frie overflaten er større enn atmosfærisk trykk.

Kapillaritetseffekter i manometre og måleglass kan unngås ved å bruke rør som ikke har en diameter på mindre enn 10 mm.

som (11)

Sentrifugal sjøvannsdestinasjonspumpe

Modellnr.: ASN ASNV

Modell ASN- og ASNV-pumper er en-trinns sentrifugalpumper med dobbelt sugeeffekt og delt spiralhus, som brukes til væsketransport for vannverk, sirkulasjon av klimaanlegg, bygninger, vanning, dreneringspumpestasjoner, kraftverk, industrielle vannforsyningssystemer, brannslokkingssystemer, skip, bygninger og så videre.

Damptrykk

Væskemolekyler som har tilstrekkelig kinetisk energi, slynges ut av hoveddelen av en væske på dens frie overflate og går over i dampen. Trykket som utøves av denne dampen er kjent som damptrykket, P. En økning i temperatur er forbundet med større molekylær omrøring og dermed en økning i damptrykket. Når damptrykket er lik trykket til gassen over den, koker væsken. Damptrykket til vann ved 15 °C er 1,72 kPa (1,72 kN/m²).2).

Atmosfærisk trykk

Atmosfæretrykket ved jordoverflaten måles med et barometer. Ved havnivå er det gjennomsnittlige atmosfæretrykket 101 kPa og er standardisert til denne verdien. Det er en reduksjon i atmosfæretrykket med høyden; for eksempel reduseres det ved 1500 m til 88 kPa. Vannsøyleekvivalenten har en høyde på 10,3 m ved havnivå, og blir ofte referert til som vannbarometeret. Høyden er hypotetisk, siden vannets damptrykk ville utelukke at et fullstendig vakuum oppnås. Kvikksølv er en mye bedre barometrisk væske, siden den har et ubetydelig damptrykk. Den høye tettheten resulterer også i en søyle med rimelig høyde – omtrent 0,75 m ved havnivå.

Ettersom de fleste trykkene som oppstår i hydraulikk er over atmosfærisk trykk og måles med instrumenter som registrerer relativt, er det praktisk å betrakte atmosfærisk trykk som referansepunktet, dvs. null. Trykk refereres da til som overtrykk når det er over atmosfærisk trykk og vakuumtrykk når det er under det. Hvis sant nulltrykk tas som referansepunkt, sies trykket å være absolutt. I kapittel 5, hvor NPSH diskuteres, er alle tall uttrykt i absolutte vannbarometertermer, dvs. havnivå = 0 bar overtrykk = 1 bar absolutt = 101 kPa = 10,3 m vann.


Publisert: 20. mars 2024