תיאור כללי
נוזל, כפי שהשם מרמז, מאופיין ביכולתו לזרום. הוא נבדל ממוצק בכך שהוא סובל מדפורמציה עקב מתח גזירה, קטן ככל שיהיה מתח הגזירה.הקריטריון היחיד הוא שיחלוף מספיק זמן עד שהדפורמציה תתרחש.במובן זה נוזל הוא חסר צורה.
ניתן לחלק נוזלים לנוזלים וגזים.נוזל ניתן לדחיסה מעט ויש משטח פנוי כאשר הוא מונח בכלי פתוח.מצד שני, גז תמיד מתרחב כדי למלא את המיכל שלו.אד הוא גז שנמצא קרוב למצב נוזלי.
הנוזל שבו עוסק המהנדס בעיקר הוא מים.הוא עשוי להכיל עד שלושה אחוזים של אוויר בתמיסה אשר בלחצים תת-אטמוספריים נוטה להשתחרר.יש להקפיד על כך בעת תכנון משאבות, שסתומים, צינורות וכו'.
מנוע דיזל אנכי טורבינה רב-שלבית צנטריפוגלי ציר מוטבע משאבת ניקוז מים מסוג זה של משאבת ניקוז אנכית משמשת בעיקר לשאיבת ללא קורוזיה, טמפרטורה נמוכה מ-60 מעלות צלזיוס, מוצקים מרחפים (לא כולל סיבים, גריסים) פחות מ-150 מ"ג/ליטר תכולה של את הביוב או השפכים.משאבת ניקוז אנכית מסוג VTP היא במשאבות מים אנכיות מסוג VTP, ועל בסיס הגידול והצווארון, הגדר את שימון שמן הצינור הוא מים.יכול לעשן מתחת ל-60 מעלות צלזיוס, לשלוח כדי להכיל גרגר מוצק מסוים (כגון גרוטאות ברזל וחול דק, פחם וכו') של מי ביוב או שפכים.
התכונות הפיזיקליות העיקריות של נוזלים מתוארות כדלקמן:
צפיפות (ρ)
צפיפות הנוזל היא המסה שלו ליחידת נפח.במערכת SI זה מתבטא בק"ג/מ"ר3.
הצפיפות המקסימלית של המים היא 1000 ק"ג/מ"ר3ב-4 מעלות צלזיוס.יש ירידה קלה בצפיפות עם עליית הטמפרטורה אך למטרות מעשיות צפיפות המים היא 1000 ק"ג/מ"ר3.
צפיפות יחסית היא היחס בין הצפיפות של נוזל לזו של מים.
מסה ספציפית (w)
המסה הספציפית של נוזל היא המסה שלו ליחידת נפח. במערכת Si, היא מתבטאת ב-N/m3.בטמפרטורות רגילות, w הוא 9810 N/m3או 9,81 קילו-ניין/מטר3(כ-10 קילו-ניין/מטר3 כדי להקל על החישוב).
משקל סגולי (SG)
המשקל הסגולי של נוזל הוא היחס בין המסה של נפח נתון של נוזל למסה של אותו נפח מים.לפיכך זהו גם היחס בין צפיפות נוזלים לצפיפות של מים טהורים, בדרך כלל כולם ב-15 מעלות צלזיוס.
מספר דגם: TWP
מנוע דיזל נייד מסדרת TWP משאבות מים נקודתיות מתניעה עצמית לשעת חירום מתוכננות משותפות על ידי DRAKOS PUMP מסינגפור וחברת REEOFLO מגרמניה.סדרת משאבות זו יכולה לשנע כל מיני חומרים נקיים, ניטרליים ומאכלים המכילים חלקיקים.פתרו הרבה תקלות מסורתיות במשאבה דחופה עצמית.סוג זה של משאבת פריצה עצמית ייחודית מבנה ריצה יבש יהיה הפעלה אוטומטית והפעלה מחדש ללא נוזל להתחלה ראשונה, ראש היניקה יכול להיות יותר מ-9 מ';עיצוב הידראולי מעולה ומבנה ייחודי שומרים על היעילות הגבוהה ביותר מ-75%.והתקנת מבנה שונה לאופציונלי.
מודול נפח (k)
או למטרות מעשיות, נוזלים עשויים להיחשב כבלתי ניתנים לדחיסה.עם זאת, ישנם מקרים מסוימים, כגון זרימה לא יציבה בצינורות, שבהם יש לקחת בחשבון את הדחיסה.מודול האלסטיות בתפזורת, k, ניתן על ידי:
כאשר p הוא העלייה בלחץ אשר, כאשר מופעל על נפח V, מביא לירידה בנפח AV.מכיוון שירידה בנפח חייבת להיות קשורה לעלייה פרופורציונלית בצפיפות, משוואה 1 עשויה להתבטא כך:
או מים, k הוא בערך 2 150 MPa בטמפרטורות ולחצים רגילים.מכאן נובע כי מים ניתנים לדחיסה פי 100 מפלדה.
נוזל אידיאלי
נוזל אידיאלי או מושלם הוא כזה שאין בו מתחים משיקים או גזירה בין חלקיקי הנוזל.הכוחות פועלים תמיד כרגיל בקטע ומוגבלים לכוחות הלחץ וההאצה.שום נוזל אמיתי לא תואם באופן מלא לתפיסה זו, ולכל הנוזלים בתנועה קיימים מתחים משיקים שיש להם השפעה מרככת על התנועה.עם זאת, חלק מהנוזלים, כולל מים, קרובים לנוזל אידיאלי, והנחה מפושטת זו מאפשרת לאמץ שיטות מתמטיות או גרפיות בפתרון בעיות זרימה מסוימות.
מספר דגם:XBC-VTP
משאבות כיבוי אש מסדרת XBC-VTP אנכית עם פיר ארוך הן סדרות של משאבות מפזרות חד-שלביות, רב-שלביות, המיוצרות בהתאם לתקן הלאומי האחרון GB6245-2006.שיפרנו גם את העיצוב בהתייחס לתקן של האגודה להגנה מפני אש של ארצות הברית.הוא משמש בעיקר לאספקת מים לכיבוי אש בפטרוכימיה, גז טבעי, תחנת כוח, טקסטיל כותנה, רציף, תעופה, מחסנים, בניינים רבי קומות ותעשיות אחרות.זה יכול לחול גם על ספינה, טנק ים, ספינת כיבוי ואירועי אספקה אחרים.
צְמִיגוּת
צמיגות הנוזל היא מדד לעמידותו בפני מתח משיק או גזירה.זה נובע מאינטראקציה ולכידות של מולקולות נוזלים.לכל הנוזלים האמיתיים יש צמיגות, אם כי בדרגות שונות.מתח הגזירה במוצק הוא פרופורציונלי למתח ואילו מתח הגזירה בנוזל הוא פרופורציונלי לקצב מתח הגזירה. מכאן נובע שלא יכול להיות מתח גזירה בנוזל שנמצא במנוחה.
איור.1.דפורמציה צמיגה
ראה נוזל הכלוא בין שני לוחות הממוקמים במרחק קצר מאוד זה מזה (איור 1).הצלחת התחתונה נייחת בעוד הצלחת העליונה נעה במהירות v. ההנחה היא שתנועת הנוזל מתרחשת בסדרה של שכבות דקות או רצועות דקות, חופשיות להחליק אחת על השנייה.אין זרימה צולבת או מערבולות.השכבה הסמוכה לצלחת הנייחת נמצאת במנוחה ואילו לשכבה הסמוכה לצלחת הנעה יש מהירות v. קצב מתח הגזירה או שיפוע המהירות הוא dv/dy.הצמיגות הדינמית או, פשוט יותר, הצמיגות μ ניתנת על ידי
אז זה:
ביטוי זה למתח הצמיג הונח לראשונה על ידי ניוטון והוא ידוע כמשוואת הצמיגות של ניוטון.כמעט לכל הנוזלים יש מקדם מידתיות קבוע והם מכונים נוזלים ניוטונים.
איור 2.הקשר בין מתח הגזירה לשיעור מתח הגזירה.
איור 2 הוא ייצוג גרפי של משוואה 3 ומדגים את ההתנהגויות השונות של מוצקים ונוזלים תחת לחץ גזירה.
צמיגות מתבטאת ב-centipoises (Pa.s או Ns/m2).
בבעיות רבות הנוגעות לתנועת נוזלים, הצמיגות מופיעה עם הצפיפות בצורה μ/p (לא תלוי בכוח) ונוח להשתמש במונח v יחיד, המכונה צמיגות הקינמטית.
הערך של ν עבור שמן כבד עשוי להיות גבוה עד 900 x 10-6m2/s, בעוד שלמים, בעלי צמיגות נמוכה יחסית, היא רק 1,14 x 10?m2/s ב-15°C. הצמיגות הקינמטית של נוזל פוחתת עם עליית הטמפרטורה.בטמפרטורת החדר, הצמיגות הקינמטית של האוויר היא בערך פי 13 מזו של מים.
מתח פני השטח וקפילריות
הערה:
לכידות היא המשיכה שיש למולקולות דומות זו לזו.
הידבקות היא המשיכה שיש למולקולות שונות זו לזו.
מתח פני השטח הוא התכונה הפיזיקלית המאפשרת להחזיק טיפת מים בתרחיף בברז, למלא כלי בנוזל מעט מעל הקצה ועדיין לא לשפוך או למחט לצוף על פני הנוזל.כל התופעות הללו נובעות מהלכידות בין מולקולות על פני השטח של נוזל הצמוד לנוזל או גז אחר שאינו ניתן לערבב.זה כאילו פני השטח מורכבים מממברנה אלסטית, מתוחה באופן אחיד, שנוטה תמיד להתכווץ באזור השטחי.כך אנו מוצאים שבועות גז בנוזל וטיפות לחות באטמוספרה הן בצורתן כדורית בקירוב.
כוח מתח הפנים על פני כל קו דמיוני במשטח חופשי הוא פרופורציונלי לאורך הקו ופועל בכיוון המאונך אליו.מתח הפנים ליחידת אורך מבוטא ב-mN/m.גודלו קטן למדי, והוא בערך 73 mN/m עבור מים במגע עם אוויר בטמפרטורת החדר.יש ירידה קלה בעשרות פני השטחiעל עם עליית הטמפרטורה.
ברוב היישומים בהידראוליקה, למתח פני השטח יש משמעות מועטה שכן הכוחות הקשורים הם זניחים בדרך כלל בהשוואה לכוחות ההידרוסטטיים והדינמיים.למתח פני השטח יש חשיבות רק כאשר יש משטח פנוי וממדי הגבול קטנים.לפיכך, במקרה של מודלים הידראוליים, השפעות מתח פני השטח, שאינן משפיעות על אב הטיפוס, עשויות להשפיע על התנהגות הזרימה במודל, ויש לקחת בחשבון את מקור השגיאה הזה בסימולציה בעת פירוש התוצאות.
השפעות מתח הפנים בולטות מאוד במקרה של צינורות עם קדח קטן הפתוחים לאטמוספירה.אלה עשויים ללבוש צורה של צינורות מנומטר במעבדה או נקבוביות פתוחות באדמה.לדוגמה, כאשר טובלים צינור זכוכית קטן במים, יתגלה שהמים עולים בתוך הצינור, כפי שמוצג באיור 3.
פני המים בצינור, או המניסקוס כפי שהוא מכונה, קעור כלפי מעלה.התופעה ידועה כקפילריות, והמגע המשיק בין המים לזכוכית מעיד על כך שהלכידות הפנימית של המים קטנה מההידבקות בין המים לכוס.לחץ המים בתוך הצינור הסמוך למשטח החופשי נמוך מהאטמוספרי.
איור 3. קפילריות
כספית מתנהג בצורה שונה למדי, כפי שמצוין באיור 3(ב). מאחר שכוחות הלכידות גדולים יותר מכוחות ההיצמדות, זווית המגע גדולה יותר ולמיניסקוס יש פנים קמורות לאטמוספירה והוא מדוכא.הלחץ הסמוך למשטח החופשי גדול מהאטמוספרי.
ניתן להימנע מהשפעות נימיות במנומטרים ובכוסות מד על ידי שימוש בצינורות בקוטר של לא פחות מ-10 מ"מ.
מספר דגם:ASN ASNV
משאבות דגם ASN ו-ASNV הן משאבות צנטריפוגליות עם מעטפת פיצול יניקה חד-שלבית ותחבורה משומשת או נוזלית לעבודות מים, זרימת מיזוג אוויר, בנייה, השקיה, תחנת משאבת ניקוז, תחנת כוח חשמלית, מערכת אספקת מים תעשייתית, כיבוי אש. מערכת, ספינה, בניין וכן הלאה.
לחץ קיטור
מולקולות נוזלים בעלות אנרגיה קינטית מספקת מוקרנות מהגוף הראשי של נוזל על פני השטח החופשיים שלו ועוברות לאדים.הלחץ המופעל על ידי אדי זה ידוע כלחץ האדים, P,.עלייה בטמפרטורה קשורה לעירור מולקולרי גדול יותר ובכך לעלייה בלחץ האדים.כאשר לחץ האדים שווה ללחץ הגז שמעליו, הנוזל רותח.לחץ האדים של מים ב-15°C הוא 1,72 kPa (1,72 kN/m2).
לחץ אטמוספרי
לחץ האטמוספירה על פני כדור הארץ נמדד בברומטר.בגובה פני הים הלחץ האטמוספרי עומד על ממוצע של 101 kPa והוא סטנדרטי בערך זה.יש ירידה בלחץ האטמוספרי עם הגובה;לדוגמה, ב-1,500 מטר מופחת ל-88 kPa.המקבילה של עמודת המים היא בגובה של 10.3 מ' בגובה פני הים, ולעתים קרובות מכונה ברומטר המים.הגובה הוא היפותטי, שכן לחץ האדים של המים ימנע השגת ואקום מוחלט.כספית היא נוזל ברומטרי טוב בהרבה, מכיוון שיש לו לחץ אדים זניח.כמו כן, הצפיפות הגבוהה שלו מביאה לעמוד בגובה סביר - כ-0.75 מ' בגובה פני הים.
מכיוון שרוב הלחצים שנתקלים בהידראוליקה הם מעל הלחץ האטמוספרי ונמדדים על ידי מכשירים המתעדים יחסית, נוח להתייחס ללחץ האטמוספרי כנתון, כלומר אפס.הלחצים נקראים אז לחצים מד כאשר הם מעל אטמוספירה ולחצי וואקום כאשר מתחתיו.אם לחץ אפס אמיתי נלקח כנתון, אומרים שהלחצים הם מוחלטים.בפרק 5 שבו נדון NPSH, כל הנתונים מבוטאים במונחי ברומטר מים מוחלטים, רמת iesea = 0 בר מד = 1 bar מוחלט = 101 kPa = 10,3 מ' מים.
זמן פרסום: 20-20-2024