A felesleges, és vákuum
A műszaki alkalmazásokhoz, a nyomást jellemzően nevezik abszolút nyomás. Továbbá, bevezette az úgynevezett túlnyomás és vákuum, a meghatározását, amely végzik képest a légköri nyomás.
Ha a nyomás nagyobb, mint a légköri (), a túlnyomás alatt atmoszferikus úgynevezett túlnyomás:
Ha a nyomás kisebb, mint a légköri, a nyomás a légköri hiba úgynevezett vákuum (vagy nyomás vakuumetricheskim):
Nyilvánvaló, hogy mindkét érték - pozitív. Például, ha azt mondod: túlnyomás 2 atm. ez azt jelenti, hogy az abszolút nyomás egyenlő. Ha azt mondják, hogy a vákuumos edény 0,3 atm. ez azt jelenti, hogy az abszolút nyomás az edényben egyenlő, stb
Fizikai tulajdonságok folyadékok
Csepp - összetett rendszerek számos fizikai és kémiai tulajdonságait. Ásványolaj és petrolkémiai ipar, továbbá a vizet, foglalkozik folyadékok, mint a nyersolaj, könnyű olaj termékek (benzin, kerozin, dízelolaj és fűtőolajok, stb), különböző olajok és más folyadékok, egy finomítás. Nézzük először, a tulajdonságait, a folyadék, amelyek fontosak a tanulmány a problémák hidraulikus szállítása és tárolása az olaj és olajtermékek.
A sűrűsége folyadékok. összenyomhatósági tulajdonságai
És hőtágulás
Mindegyik folyékony bizonyos standard körülmények között (például, a légköri nyomás és a hőmérséklet 20 0 C-on) van egy névleges sűrűsége. Például, az arc friss víz sűrűség 1000 kg / m 3. A higany sűrűsége van 13590 kg / m 3. nyersolajakban 840-890 kg / m 3-benzinek 730-750 kg / m 3. A dízel üzemanyagok 840-860 kg / m 3 . Ugyanakkor, a levegő sűrűsége kg / m 3 és földgáz kg / m 3.
Azonban, ha a nyomás és a hőmérséklet a folyadék sűrűsége változik: általában a nyomás növekszik, vagy a hőmérséklet csökken, növeli, és amikor a nyomás csökken, vagy a hőmérséklet emelkedése, csökken.
Változások a sűrűsége cseppecske folyadékok általában kisebb, mint a névleges érték (), így, hogy leírja a összenyomhatósági tulajdonságai alkalmazásával néhány esetben a rugalmas modell-folyadék. Ebben a modellben, a a folyadék sűrűsége a nyomástól függ képlet szerint
ahol az arány az úgynevezett kompresszibilitási tényező; a folyadék sűrűsége a névleges nyomás. Ez a képlet azt mutatja, hogy egy túlnyomás fenti következménye a fokozott folyadék sűrűsége az ellenkező esetben - csökkenni.
Használt, mint a rugalmassági modulus K (Pa), amely egyenlő. Ebben az esetben, az (2.1) felírható
Átlagértékei rugalmassági modulus Pa víz. Pa és kőolajtermékek. Ebből következik, hogy az eltérés a névleges sűrűsége a folyadék sűrűsége elhanyagolható. Például, ha MPa (atm.), Akkor a folyékony kg / m3 eltérése 2,8 kg / m 3.
Folyékony hőtágulás
Az a tény, hogy a különböző média kitágul fűtött és összezsugorodik, ha lehűtjük, számlálást folyadék modell volumenpótlással. Ebben a modellben, a sűrűség a hőmérséklet függvénye. érdekében, hogy:
amelyben () - térfogati hőtágulási együttható és egy névleges sűrűsége és a folyadék hőmérséklete. A víz, ásványolaj együttható értékek táblázatban felsorolt 2.1.
Tól (2.3), különösen, hogy amikor fűtött, azaz azokban az esetekben, ahol. a folyadék kitágul; és abban az esetben, ha. a folyadék összenyomódik.
A relatív volumenpótlással
Sűrűsége. kg / m3
1. példa. benzin Sűrűség 20 0 C-on egyenlő 745 kg / m 3. Mi az a tüzelőanyag sűrűsége hőmérsékleten 10 0 C?
Határozat. Használata (2.3) és az 1. táblázat, van:
kg / m 3, azaz a ez a sűrűség emelkedett 8,3 kg / m 3.
Használt folyékony modellt, amely egyaránt figyelembe veszi Baric és hőtágulás. Ebben a modellben. ahol a következő egyenlet igaz állam:
2. példa. benzin Sűrűség 20 0 C-on és légköri nyomás (MPa) egyenlő 745 kg / m 3. Mi a sűrűsége a benzin hőmérsékleten 10 0 C-on és nyomását 6,5 MPa?
Határozat. Használata képletű (2,4) és a 2.1 táblázat van:
kg / m 3, azaz Ez a sűrűség elérte a 12 kg / m 3.
Azokban az esetekben, amikor a sűrűség változásai a folyadék részecskéket el lehet hanyagolni, a modellt használjuk egy úgynevezett összenyomhatatlan folyadékkal. A sűrűség minden egyes részecske az ilyen hipotetikus folyadék állandó marad az utazási idő (más szavakkal, a teljes származék), bár ez eltérő lehet a különböző részecskék (például, víz-olaj emulziók). Ha azonban egy összenyomhatatlan folyadék homogén,
Hangsúlyozzuk, hogy az összenyomhatatlan folyadék egy modell. amelyet fel lehet használni olyan esetekben, amikor változások folyadék sűrűsége sokkal kisebb, mint az érték a sűrűsége is. így van.
Ha a folyadék rétegek mozogni egymáshoz képest, közöttük vannak súrlódási erők. Ezek az erők nevezzük erők viszkózus súrlódás és ellenállás tulajdonságai a viszonylagos mozgás a rétegek - a folyadék viszkozitását.
Tegyük fel például, folyadék mozgó rétegek ábrán látható. 2.1.
Ábra. 2.1. Meghatározása viszkózus súrlódás
Itt, az áramlási sebesség eloszlását és a merőleges irányban a felszínre. Felső réteg fog mozogni alacsonyabb, így az első fellépő súrlódási erő magával ragadja az utóbbi előre az áramlás irányában, és az alsóbb rétegek által ható súrlódási erő retardáló a mozgás a felső rétegek. Méret - egy x -component közötti súrlódás rétegek folyékony elválasztott terület a normális y. számított egységnyi területen.
Ha bevezetjük a származék. ez fogja jellemezni a nyírási sebesség, azaz, rétegek folyékony sebességkülönbség számolva az egység közötti távolság. Kiderül, hogy a törvény érvényes, ahol a nyírófeszültség rétegek közötti arányban a sebesség különbség a rétegek kiszámítani az egységnyi távolság közöttük sok folyadékot:
A jelentése ennek a törvény egyértelműen: minél magasabb a relatív sebessége a folyadék rétegek (nyírási sebesség), annál nagyobb a súrlódási erő a rétegek között.
A folyadék, amely törvény érvényes (2,5) nevezzük Newtoni viszkózus folyadék. Sok folyadék cseppek eleget a törvény, azonban tartozik arányossági tényező eltér a különböző folyadékok. Azt mondják, hogy az ilyen folyadékok newtoni, hanem egy másik viszkozitását.
A koefficiens az arányosság. tartozik a törvény (2,5), úgynevezett dinamikus viszkozitási együtthatót.
A méret ez az arány
A SI rendszerben mérjük és fejezzük ki a poise (poise). Ez az egység után került bevezetésre Jean Louis Marie Poiseuille. (1799-1869) - jeles francia orvos és fizikus, aki sokat tett, hogy tanulmányozza a folyadék mozgása (például vér) a cső.
Poise a következőképpen definiálható: 1 poise = 0,1. Ahhoz, hogy egy ötlet nagysága 1 Pas. vegye figyelembe, hogy az együttható a dinamikus viszkozitása vízben százszor kisebb, mint 1 poise, azaz 0,01 poise = 0,001 = 1 centi poise. A viszkozitása 0,4-0,5 Pas benzin dízel üzemanyagok 4-8 poise. Olaj - 5-30 Pas és így tovább.
Leírni a tulajdonságait a viszkózus folyadék is egy másik fontos tényező a kapcsolat dinamikus viszkozitási együttható a folyadék sűrűsége, azaz Ezt az arányt a kijelölt és az úgynevezett együttható kinematikai viszkozitás.
A dimenziója kinematikai viszkozitás a következő:
Az SI rendszerben mérik 2 m / s, és fejezzük ki Stokes (George Gabriel Stokes (1819-1903) - a kiemelkedő brit matematikus, fizikus és hidromechanika)
Ezzel a meghatározással, a kinematikai viszkozitás a víz, van:
Más szóval, az egységek a dinamikus és a kinematikus viszkozitás úgy választjuk, hogy mind az egyik és a másik a víz lenne egyenlő 0,01 egység 1 cps az előbbi esetben, és 1 cSt - második.
Referenciaként rámutatnak, hogy a kinematikus viszkozitása benzin körülbelül 0,6 cSt; gázolaj - cSt; alacsony viszkozitású olaj - cSt stb
A függőség viszkozitás hőmérséklet. A viszkozitás a sok folyadék - víz, olaj és szinte minden ásványolaj - függ a hőmérséklettől. A hőmérséklet emelkedésével csökken a viszkozitás csökkenésével - növekedést jelent. A számítás a viszkozitás, például különböző kinematikus használt képlet hőmérsékleten, beleértve általános képletű O.Reynoldsa - P.A.Filonova
ahol a kinematikus viszkozitást az hőmérsékletén folyadékok. egy (1 / K) - tapasztalt tényező. Általános képletű (2,6) a tényt tükrözi, hogy a hőmérséklet változik a folyadék viszkozitása exponenciálisan változik.
Annak érdekében, hogy használja a képletű (2,6), meg kell tudni sem szám. vagy ugyanaz a folyadék viszkozitását, még egyetlen hőmérsékleten. Ezután az együttható adja
Primer.Kinematicheskaya viszkozitása dízel üzemanyag hőmérsékleten +20 0 C volt 5 cSt, és hőmérsékleten 0 0 C növeli 8 cSt. Mi viszkozitása azonos gázolaj hőmérséklete +10 0 C?
Határozat. Általános képletű (2,7) előre arányt. . A képlet szerint (2.6), azt látjuk, a kívánt viszkozitás: cSt.
Ha a rétegek közötti súrlódási tényezőt a folyadék sokkal kisebb, mint a normál (nyomó) erők, adja meg a modell az úgynevezett ideális folyadék. Ebben a modellben azt feltételezzük, hogy az érintő közötti súrlódási erő által leválasztott részecskék egy platform, és amikor nincs folyadékáramlás, nem csak a nyugalmi állapotban (lásd. A sec. 1.9 meghatározására a folyadék). Ez a sematikus ábrázolása folyadék nagyon hasznos olyan esetekben, amikor a tangenciális komponens a erők a kölcsönhatás (súrlódási erő) sokkal kisebb, mint a szokásos komponenseket (nyomás erők). Más esetekben, amikor a súrlódási erő hasonló a nyomóerő vagy meg is haladja azokat, a modell ideális folyadék alkalmazható.
Mivel az ideális folyadék, már csak a névleges feszültség, a feszültség vektor bármely oldalon a normális merőleges erre az oldalra. Ismétlődő p.1.9 konstrukció, arra lehet következtetni, hogy az ideális közeg a normál feszültségek egyenlő nagyságú és negatív (). Következésképpen van egy ideális folyadék paramétert. úgynevezett nyomás. . és a mátrix stressz: