sales@tkflow.com 
תיאור כללי
נוזל, כפי שמשתמע משמו, מאופיין ביכולתו לזרום. הוא שונה מחומר מוצק בכך שהוא סובל מעיוות עקב מאמץ גזירה, קטן ככל שיהיה. הקריטריון היחיד הוא שיחלוף מספיק זמן כדי שהעיוות יתרחש. במובן זה, נוזל הוא חסר צורה.
ניתן לחלק נוזלים לנוזלים וגזים. נוזל דחיס רק במעט ויש לו משטח חופשי כאשר הוא מונח בכלי פתוח. מצד שני, גז תמיד מתרחב כדי למלא את המיכל שלו. אדים הם גז שנמצא קרוב למצב נוזלי.
הנוזל בו עוסק המהנדס בעיקר הוא מים. הוא עשוי להכיל עד שלושה אחוזים של אוויר בתמיסה, אשר בלחצים תת-אטמוספריים נוטה להשתחרר. יש להתחשב בכך בעת תכנון משאבות, שסתומים, צינורות וכו'.
משאבת ניקוז מים צנטריפוגלית רב-שלבית עם טורבינה אנכית במנוע דיזל. משאבת ניקוז אנכית מסוג זה משמשת בעיקר לשאיבת מי שפכים או מוצקים ללא קורוזיה, בטמפרטורה נמוכה מ-60 מעלות צלזיוס, ותכולת מוצקים מרחפים (לא כולל סיבים תזונתיים וחצץ) נמוכה מ-150 מ"ג/ליטר. משאבת ניקוז אנכית מסוג VTP נמצאת במשאבות מים אנכיות מסוג VTP, ובהתאם לעלייה ולצווארון, שמן הסיכה של הצינור מוגדר עם מים. טמפרטורה נמוכה מ-60 מעלות צלזיוס יכולה להכיל גרגירים מוצקים מסוימים (כגון גרוטאות ברזל, חול דק, פחם וכו') של מי שפכים או שפכים.
התכונות הפיזיקליות העיקריות של נוזלים מתוארות כדלקמן:
צפיפות (ρ)
צפיפות נוזל היא המסה שלו ליחידת נפח. במערכת ה-SI היא מבוטאת בק"ג/מ"ר3.
מים נמצאים בצפיפות מקסימלית של 1000 ק"ג/מ"ר3ב-4°C. ישנה ירידה קלה בצפיפות עם עליית הטמפרטורה, אך למטרות מעשיות צפיפות המים היא 1000 ק"ג/מ"ר.3.
צפיפות יחסית היא היחס בין צפיפות נוזל לצפיפות מים.
מסה ספציפית (w)
המסה הסגולית של נוזל היא המסה שלו ליחידת נפח. במערכת הסיליקון, היא מתבטאת ב-N/m3בטמפרטורות רגילות, w הוא 9810 ניוטון למטר3או 9.81 קילו-ניוטון/מטר3(כ-10 קילו-ניוטון/מטר3 לשם נוחות החישוב).
משקל סגולי (SG)
המשקל הסגולי של נוזל הוא היחס בין המסה של נפח נתון של נוזל למסה של אותו נפח של מים. לכן, זהו גם היחס בין צפיפות הנוזל לצפיפות של מים טהורים, בדרך כלל בטמפרטורה של 15 מעלות צלזיוס.
מספר דגם: TWP
משאבות מים ניידות מסדרת TWP עם מנוע דיזל נייד, בעלות תחול עצמי, לשימוש חירום, תוכננו במשותף על ידי DRAKOS PUMP מסינגפור וחברת REEOFLO מגרמניה. סדרת משאבות זו יכולה להעביר כל מיני סוגי תווך נקי, ניטרלי וקורוזיבי המכיל חלקיקים. היא פותרת הרבה תקלות מסורתיות של משאבות בעלות תחול עצמי. משאבה מסוג זה בעלת מבנה יבש ייחודי, שתאפשר הפעלה והפעלה מחדש אוטומטיים ללא נוזלים בהפעלה הראשונה. ראש היניקה יכול להיות יותר מ-9 מטר; עיצוב הידראולי מעולה ומבנה ייחודי שומרים על יעילות גבוהה של יותר מ-75%. והתקנה של מבנים שונים לבחירה.
מודול נפח (k)
למטרות מעשיות, נוזלים עשויים להיחשב כבלתי דחיזים. עם זאת, ישנם מקרים מסוימים, כגון זרימה לא יציבה בצינורות, שבהם יש לקחת בחשבון את הדחיסות. מודול האלסטיות הנפחי, k, ניתן על ידי:
כאשר p הוא עליית הלחץ אשר, כאשר היא מופעלת על נפח V, גורמת לירידה בנפח AV. מכיוון שירידה בנפח חייבת להיות קשורה לעלייה פרופורציונלית בצפיפות, ניתן לבטא את משוואה 1 כך:
או מים, k הוא כ-2,150 מגה פסקל בטמפרטורות ולחצים רגילים. מכאן נובע שמים דחיסים פי 100 בערך מפלדה.
נוזל אידיאלי
נוזל אידיאלי או מושלם הוא נוזל שבו אין מאמצי גזירה או משיקיים בין חלקיקי הנוזל. הכוחות פועלים תמיד בצורה נורמלית בחתך ומוגבלים לכוחות לחץ ותאוצה. אף נוזל אמיתי אינו עומד באופן מלא במושג זה, ולכל הנוזלים בתנועה קיימים מאמצים משיקיים בעלי השפעה מדכאת על התנועה. עם זאת, נוזלים מסוימים, כולל מים, קרובים לנוזל אידיאלי, והנחה פשוטה זו מאפשרת אימוץ שיטות מתמטיות או גרפיות בפתרון בעיות זרימה מסוימות.
מספר דגם: XBC-VTP
משאבות כיבוי אש אנכיות ארוכות מסדרת XBC-VTP הן סדרה של משאבות מפזר חד-שלביות ורב-שלביות, המיוצרות בהתאם לתקן הלאומי GB6245-2006 העדכני ביותר. שיפרנו גם את התכנון תוך התייחסות לתקן של איגוד כיבוי האש של ארצות הברית. הן משמשות בעיקר לאספקת מי כיבוי אש בתעשיות פטרוכימיה, גז טבעי, תחנות כוח, טקסטיל כותנה, רציף, תעופה, אחסנה, בניינים רבי קומות ותעשיות אחרות. הן יכולות להיות מיושמות גם באוניות, מיכלי ים, ספינות כיבוי אש ואירועי אספקה אחרים.
צְמִיגוּת
צמיגות של נוזל היא מדד לעמידותו בפני מאמץ משיקי או מאמץ גזירה. היא נובעת מהאינטראקציה והלכידות של מולקולות נוזל. לכל הנוזלים האמיתיים יש צמיגות, אם כי בדרגות שונות. מאמץ הגזירה במוצק הוא פרופורציונלי לעיקול, בעוד שמאמץ הגזירה בנוזל הוא פרופורציונלי לקצב עיקול הגזירה. מכאן נובע שלא יכול להיות מאמץ גזירה בנוזל שנמצא במנוחה.
איור 1. דפורמציה צמיגה
נתבונן בנוזל הכלוא בין שני לוחות הממוקמים במרחק קצר מאוד של y זה מזה (איור 1). הלוח התחתון נייח בעוד שהלוח העליון נע במהירות v. מניחים שתנועת הנוזל מתרחשת בסדרה של שכבות דקות אינסופיות או שכבות, החופשיות להחליק אחת על השנייה. אין זרימה צולבת או טורבולנציה. השכבה הסמוכה ללוח הנייח נמצאת במנוחה בעוד שהשכבה הסמוכה ללוח הנע היא בעלת מהירות v. קצב מאמץ הגזירה או גרדיאנט המהירות הוא dv/dy. הצמיגות הדינמית, או בפשטות רבה יותר, הצמיגות μ, ניתנת על ידי
כְּדֵי:
ביטוי זה למאמץ הצמיג הוצע לראשונה על ידי ניוטון והוא ידוע כמשוואת הצמיגות של ניוטון. כמעט לכל הנוזלים יש מקדם פרופורציונליות קבוע והם מכונים נוזלים ניוטוניים.
איור 2. הקשר בין מאמץ גזירה לקצב מאמץ גזירה.
איור 2 הוא ייצוג גרפי של משוואה 3 ומדגים את ההתנהגויות השונות של מוצקים ונוזלים תחת מאמץ גזירה.
צמיגות מתבטאת בצנטיפואז (Pa.s או N/m2).
בבעיות רבות הנוגעות לתנועת נוזלים, הצמיגות מופיעה עם צפיפות בצורה μ/p (ללא תלות בכוח) ונוח להשתמש במונח יחיד v, המכונה צמיגות קינמטית.
ערך ה-ν עבור נפט כבד עשוי להיות גבוה עד 900 x 10-6m2/שנייה, בעוד שבמים, בעלי צמיגות נמוכה יחסית, היא עומדת על 1.14 x 10? מ"ר/שנייה בלבד בטמפרטורה של 15° צלזיוס. הצמיגות הקינמטית של נוזל פוחתת עם עליית הטמפרטורה. בטמפרטורת החדר, הצמיגות הקינמטית של אוויר גדולה פי 13 מזו של מים.
מתח פנים וקפילריות
פֶּתֶק:
לכידות היא המשיכה שיש למולקולות דומות זו לזו.
הידבקות היא המשיכה שיש למולקולות שונות זו לזו.
מתח פנים הוא התכונה הפיזיקלית המאפשרת לטיפת מים להישאר בתלייה בברז, למלא כלי בנוזל מעט מעל שוליו מבלי שיישפך, או למחט לצוף על פני הנוזל. כל התופעות הללו נובעות מהלכידות בין מולקולות על פני הנוזל הצמוד לנוזל או גז אחר שאינו מתערבב. זה כאילו פני השטח מורכבים מקרום אלסטי, בעל לחץ אחיד, הנוטה תמיד להתכווץ את השטח השטחי. לפיכך אנו מוצאים שבועות גז בנוזל וטיפות לחות באטמוספירה הן בצורת כדורית בקירוב.
כוח מתח הפנים על פני כל קו דמיוני על פני משטח חופשי הוא פרופורציונלי לאורך הקו ופועל בכיוון ניצב לו. מתח הפנים ליחידת אורך מבוטא ב-mN/m. גודלו קטן למדי, והוא כ-73 mN/m עבור מים במגע עם אוויר בטמפרטורת החדר. ישנה ירידה קלה בעשרות הפנים.iעם עליית הטמפרטורה.
ברוב היישומים בהידראוליקה, למתח פנים יש משמעות מועטה מכיוון שהכוחות הנלווים אליו זניחים בדרך כלל בהשוואה לכוחות ההידרוסטטיים והדינמיים. מתח פנים חשוב רק כאשר יש משטח חופשי ומידות הגבול קטנות. לכן, במקרה של מודלים הידראוליים, השפעות מתח פנים, שאין להן משמעות באב טיפוס, עשויות להשפיע על התנהגות הזרימה במודל, ויש לקחת בחשבון מקור שגיאה זה בסימולציה בעת פירוש התוצאות.
השפעות מתח הפנים בולטות מאוד במקרה של צינורות בעלי קוטר קטן הפתוחים לאטמוספירה. אלה יכולים 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, קעורים כלפי מעלה. התופעה ידועה כנימות, והמגע המשיקי בין המים לזכוכית מצביע על כך שהלכידות הפנימית של המים קטנה מההידבקות בין המים לזכוכית. לחץ המים בתוך הצינור הסמוך לפני השטח החופשיים קטן מלחץ המים האטמוספרי.
איור 3. קפילריות
כספית מתנהגת בצורה שונה למדי, כפי שמצוין באיור 3(ב). מכיוון שכוחות הלכידות גדולים מכוחות ההידבקות, זווית המגע גדולה יותר והמניסקוס בעל פאה קמורה לאטמוספירה והוא מדוכא. הלחץ הסמוך למשטח החופשי גדול מהלחץ האטמוספרי.
ניתן להימנע מהשפעות קפילריות במנומטרים ובכוסות מדידה על ידי שימוש בצינורות שקוטרם לא קטן מ-10 מ"מ.
מספר דגם: ASN ASNV
משאבות מדגם ASN ו-ASNV הן משאבות צנטריפוגליות חד-שלביות בעלות יניקה כפולה ובתא פיצול, המשמשות להובלת נוזלים עבור עבודות מים, סירקולציית מיזוג אוויר, מבנים, השקיה, תחנות שאיבה לניקוז, תחנות כוח חשמליות, מערכות אספקת מים תעשייתיות, מערכות כיבוי אש, ספינות, מבנים וכן הלאה.
לחץ אדים
מולקולות נוזליות בעלות אנרגיה קינטית מספקת נפלטות החוצה מגוף הנוזל העיקרי על פניו החופשיים ועוברות אל האדים. הלחץ שמפעילים אדים אלה ידוע כלחץ אדים, P. עלייה בטמפרטורה קשורה לתנודה מולקולרית גדולה יותר ולכן לעלייה בלחץ האדים. כאשר לחץ האדים שווה ללחץ הגז שמעליו, הנוזל רותח. לחץ האדים של מים בטמפרטורה של 15 מעלות צלזיוס הוא 1.72 kPa (1.72 kN/m²).2).
לחץ אטמוספרי
לחץ האטמוספירה על פני כדור הארץ נמדד באמצעות ברומטר. בגובה פני הים, הלחץ האטמוספרי הממוצע הוא 101 קילופסקל והוא מתוקנן לערך זה. ישנה ירידה בלחץ האטמוספרי עם הגובה; לדוגמה, בגובה 1,500 מטר הוא יורד ל-88 קילופסקל. גובהו של עמודת המים הוא 10.3 מטר בגובה פני הים, והוא מכונה לעתים קרובות ברומטר מים. הגובה הוא היפותטי, מכיוון שלחץ האדים של המים ימנע השגת ואקום מוחלט. כספית היא נוזל ברומטרי עדיף בהרבה, מכיוון שלחץ האדים שלו זניח. כמו כן, צפיפותו הגבוהה מביאה לעמודה בגובה סביר - כ-0.75 מטר בגובה פני הים.
מכיוון שרוב הלחצים הנמצאים בהידראוליקה הם מעל ללחץ האטמוספרי ונמדדים על ידי מכשירים המודדים באופן יחסי, נוח להתייחס ללחץ האטמוספרי כנתון, כלומר אפס. לחצים מכונים אז לחצי מד כאשר הם מעל ללחץ האטמוספרי ולחצי ואקום כאשר הם מתחתיו. אם לחץ אפס אמיתי נלקח כנתון, הלחצים נחשבים מוחלטים. בפרק 5, בו נדון NPSH, כל הנתונים מבוטאים במונחים מוחלטים של ברומטר מים, כלומר מפלס ים = 0 בר, מד = 1 בר מוחלט = 101 קילו-פסקל = 10.3 מטר מים.
זמן פרסום: 20 במרץ 2024