Caracteristica mecanică de bază a fluidului este densitatea acestuia. masa fluidului R numita densitate conținută în unitatea de volum de lichid omogen
kg / m3 (1,4)
unde M - masa de lichid în W. volum
Greutate specifica g este greutatea pe unitatea de volum de lichid, adică. E.
N / m 3 (1,5)
Legătura dintre greutatea specifică și densitatea r g este ușor de găsit, atunci când consideră că; în conformitate cu prezentul
(1.6)
Pentru fluid neomogenă cu formula (1.4) și (1.5) determină numai valorile medii de densitate și greutate specifică într-un anumit volum. Determinarea valorilor reale ale acestor parametri se face prin găsirea limitei relațiilor corespunzătoare, de stabilire a volumului la zero.
Luați în considerare proprietățile fizice de bază ale picăturilor de lichid.
Compresibilitate. sau proprietăți de fluid pentru a schimba volumul său sub presiune, bp caracterizat raportul de compresie volumetric, care este modificarea relativă a volumului per unitate de presiune, adică. e.
Compresibilitatea lichidelor trebuie luate în considerare, sau la presiuni foarte mari (aproximativ 1000 kg / cm2, în unități de putere), sau atunci când se calculează sistemele de vibrații elastice hidro (pentru presiuni mai mari de 25 kg / cm2). Distinge adiabatic și izoterma modulul de elasticitate. Primul și al doilea ușor mai evidentă în procese rapide de compresie fluide fără schimb de căldură cu mediul înconjurător.
Caracterizat printr-un coeficient de dilatare termică bT expansiune volumetrică, care este modificarea relativă a volumului cu modificări ale temperaturii la 10 ° C, t. E.
Presupunând că DW = W - W0, obținem W = W0 (1 + bTDT) (1.11)
unde R0 și valorile r ale densității la temperaturi T0 și T. Pentru apa bt crește odată cu creșterea coeficientului de temperatură și presiune (14 x 10-6 la 00 C și 1 kgf / cm2 700 x 10-6 la 1000 C și 100 kg / cm2) pentru un AMG lichid mineral - 10 în intervalul de presiune de la 0 la 150 kg / cm2, practic nu se schimbă și este egală cu 800 x 10-06 ianuarie / 0C.
picăturii de lichid întindere interior. Teoria moleculara poate fi semnificativ - până la 10000 kg / cm 2. In experimentele cu atenție purificată și apă degazate primit în aceasta întindere tranzitorie subliniază până la 230 - 280 kg / cm 2. Cu toate acestea, fluid pur tehnic care conține particule solide în suspensie și bule fine gazele nu pot rezista chiar și tensiunile minore la tracțiune. Prin urmare, vom presupune că solicitarea la întindere în formă de picături lichide nu sunt posibile.
Pe suprafața suprafeței lichidului forțelor de tensiune act. căutând să dea un volum de lichid de formă sferică, și determinând o presiune suplimentară în lichid. Cu toate acestea, această presiune este eficientă numai în cantități mici și pentru volum sferic (picăturii) este determinată prin formula
unde r - raza sferei;
Coeficientul de tensiune superficială a lichidului - s.
Pentru apa, se invecineaza cu aer este de 73 de mercur 460 dyn / cm. Cu creșterea temperaturii, scade tensiunea superficială. Micile tuburi cu diametru (capilare), o presiune suplimentară cauzată de tensiune superficială, provoacă ridicarea sau coborârea în raport lichid la niveluri normale. înălțimea lichidului de umectare (fără a scădea nivelul lichidului de umectare) într-un tub de sticlă cu un diametru d de ridicare se determină prin formula pentru meniscului semisferic
în care k are următoarele valori în mm pentru apă 2. 30, mercurul -10.1, 11,5 pentru alcoolul. Cu capilaritate fenomen întâlnite atunci când se utilizează tuburi de sticlă în dispozitive de măsurare a presiunii, precum și în unele cazuri, la expirarea lichidului. Deosebit de important este păstrarea forțelor de tensiune de suprafață de lichid, fiind în condiții de gravitație zero.
Vâscozitatea este o proprietate a fluidului pentru a rezista la forfecare (sau alunecare) din straturile sale. Această proprietate se reflectă în faptul că tensiunile de forfecare de fluid apar în anumite condiții. Vâscozitatea este o proprietate a fluxului opus. Când fluidul vâscos curge de-a lungul unui flux de inhibare a peretelui solid se produce datorită vâscozității (fig. 1.2).
straturi viteza de deplasare v scade odată cu scăderea distanță de la perete până la y v = 0 când y = 0, și alunecarea între straturi apare, însoțită de apariția tensiunilor de forfecare. Conform unei conjuncturi mai întâi Newton, tensiunea de forfecare în lichid depinde de tipul și natura fluxului pe întreg laminat și este direct proporțională cu așa numitul gradientul vitezei lateral; în conformitate cu acest zid va avea nelimitat
unde m - coeficientul de proporționalitate cunoscut drept coeficient de vâscozitate a fluidului dinamic;
dv - viteza de creștere care corespunde incrementului coordonatelor dy .. (Figura 1.2.)
gradientul vitezei dv / dy transvers determină o schimbare de viteză pe unitatea de lungime în direcția y și, prin urmare, caracterizează intensitatea straturilor de fluid de forfecare la un anumit punct.
In cazul tensiunii de forfecare constantă pe suprafața S forța tangențială (forța de frecare) totală care acționează pe această suprafață este
Pentru a determina vâscozitatea dimensiunii rezolva ecuația (1.12), în ceea ce privește m, ca urmare obținem
Sistemul GHS per unitate de vâscozitate este luată
1 poise = 1 dinaxs / cm 2 = 0,1 NXS / m 2
Odata cu coeficientul de vâscozitate dinamică m folosit mai mult așa-numita viscozitate cinematică
Ca unitate de vâscozitate cinematică se utilizează Stokes 1 = 1 cm 2 / s. Sutime de Stokes numit cSt. Dimensiunea SI n - 2 m / s. Lack dimensiune în forțele de dimensiuni de o asemenea magnitudine și a dat naștere la numele vâscozității sale cinematică.
Vascozitatea picăturii este dependentă de temperatură, în scădere cu creșterea din urmă. Viscozitatea gazului crește cu creșterea temperaturii.
Acest lucru se explică prin natura diferită a viscozității lichidelor și gazelor. În lichide, moleculele sunt mult mai aproape decât în gazele, iar vâscozitatea este cauzată de forțele de coeziune moleculare. Aceste forțe cresc odată cu scăderea temperaturii, astfel vâscozitate scade. În gazele o viscozitate în principal datorită mișcării termice aleatoare a moleculelor, a căror intensitate crește odată cu creșterea temperaturii. Curbele caracteristice ale schimbării viscozității cu temperatură sunt prezentate în Fig. 1.3.
Efectul temperaturii asupra viscozității fluidului poate fi estimată prin următoarea formulă
unde m și m0 - valori de viscozitate la temperaturi T și T0;
l - coeficient a cărui valoare pentru uleiurile variază în 0.02-0.03.
Vâscozitatea este de asemenea dependentă de presiune de lichid, dar această dependență se manifestă numai pentru schimbări relativ mari ale presiunii, de ordinul a câteva sute de kgf / cm2.
Din legea de frecare, exprimată prin ecuația (1.12) arată că stresul de frecare sunt posibile numai în mișcare fluidă, adică. E. Vâscozitatea fluidului este prezentat cu fluxul său. La forfecare fluid Quiescent se presupune a fi zero.
Volatilitatea. Această caracteristică este comună tuturor picăturilor de lichid.
Unul dintre indicatorii care caracterizează lichidul de evaporare este temperatura de fierbere la presiune atmosferică: mai mare temperatura de fierbere, inferior lichid volatilitate. Presiunea atmosferică normală hidraulică este doar un caz special; de obicei, trebuie să se ocupe cu evaporarea, și, uneori, cu punct de fierbere lichide, în volume închise, la diferite temperaturi și presiuni. Prin urmare, o caracterizare mai completă a evaporării este saturat la presiunea vaporilor PN, exprimată în funcție de temperatură. Cu cât presiunea de vapori la o temperatură dată, cu atât evaporarea lichidului. Odată cu creșterea temperaturii crește presiune pn, dar la diferite lichide la diferite grade. Date specifice pot fi găsite în cărțile de referință privind proprietățile termofizice ale fluidelor.
Solubilitatea gazelor în lichide are loc în toate condițiile, dar cantitatea de gaz dizolvat per unitatea de volum de lichid este diferit pentru diferite lichide și modificări cu o presiune tot mai mare. Volumul relativ al gazului solubil în lichid, înainte de saturarea completă poate fi considerată direct proporțională cu presiunea, adică. E.
unde Wg - volumul de gaze dizolvate în condiții normale;
Wzh - volumul de lichid;
p1 și p2 - presiunea inițială și finală a gazului.
Solubilitatea coeficient k de aer are următoarele valori de la 200 C: Apa - 0.016, lichid AMG-10 - 0,104.
Prin scăderea presiunii în fluidul este eliberat gaz dizolvat în acesta, gazul fiind eliberat din lichid intens decât dizolvat în ea. Acest fenomen poate afecta negativ funcționarea sistemelor hidraulice.
Înapoi la tabelul cuprins: sisteme hidraulice și mașini hidraulice