correo_de_cabeceirasales@tkflow.com
Tes algunha pregunta? Chámanos: 0086-13817768896

As propiedades dos fluídos, cales son os tipos de fluídos?

Descrición xeral

Un fluído, como o seu nome indica, caracterízase pola súa capacidade de fluír. Difire dun sólido en que sofre deformación debido á tensión de cizallamento, por pequena que sexa esta. O único criterio é que transcorra o tempo suficiente para que se produza a deformación. Neste sentido, un fluído carece de forma.

Os fluídos pódense dividir en líquidos e gases. Un líquido é só lixeiramente compresible e ten unha superficie libre cando se coloca nun recipiente aberto. Por outra banda, un gas sempre se expande para encher o seu recipiente. Un vapor é un gas que está preto do estado líquido.

O líquido co que se ocupa principalmente o enxeñeiro é a auga. Pode conter ata un tres por cento de aire en solución que a presións subatmosféricas tende a liberarse. Débese ter en conta isto ao deseñar bombas, válvulas, tubaxes, etc.

Bomba de turbina vertical

Bomba de drenaxe de auga centrífuga multietapa con turbina vertical e eixe en liña con motor diésel. Este tipo de bomba de drenaxe vertical úsase principalmente para bombear augas residuais ou residuais sen corrosión, a temperatura é inferior a 60 °C e con sólidos en suspensión (sen incluír fibra nin grans) cun contido inferior a 150 mg/L. A bomba de drenaxe vertical tipo VTP pertence ás bombas de auga verticais tipo VTP e, en función do aumento e do colar, a lubricación con aceite do tubo é con auga. Pode enviar fumes a temperaturas inferiores a 60 °C para conter certos grans sólidos (como chatarra, area fina, carbón, etc.) de augas residuais ou residuais.

como (1)

As principais propiedades físicas dos fluídos descríbense do seguinte xeito:

Densidade (ρ)

A densidade dun fluído é a súa masa por unidade de volume. No sistema SI exprésase como kg/m²3.

A auga ten a súa densidade máxima de 1000 kg/m3a 4 °C. Hai unha lixeira diminución da densidade ao aumentar a temperatura, pero para fins prácticos a densidade da auga é de 1000 kg/m3.

A densidade relativa é a relación entre a densidade dun líquido e a da auga.

Masa específica (w)

A masa específica dun fluído é a súa masa por unidade de volume. No sistema Si, exprésase en N/m²3A temperaturas normais, w é 9810 N/m3ou 9,81 kN/m3(aproximadamente 10 kN/m3 para facilitar o cálculo).

Gravidade específica (SG)

A gravidade específica dun fluído é a relación entre a masa dun volume determinado de líquido e a masa do mesmo volume de auga. Polo tanto, tamén é a relación entre a densidade dun fluído e a densidade da auga pura, normalmente a 15 °C.

como (2)

Bomba de cebado de baleiro para pozos

Número de modelo: TWP

As bombas de auga de pozo autoaspirantes con motor diésel móbil da serie TWP para emerxencias foron deseñadas conxuntamente por DRAKOS PUMP de Singapur e a empresa REEOFLO de Alemaña. Esta serie de bombas pode transportar todo tipo de partículas que conteñan medios limpos, neutros e corrosivos. Resolve moitos dos fallos tradicionais das bombas autoaspirantes. Este tipo de bomba autoaspirante ten unha estrutura única de funcionamento en seco que se arrincará automaticamente e reiniciará sen líquido para o primeiro arranque. A altura de succión pode ser superior a 9 m; o excelente deseño hidráulico e a estrutura única manteñen unha alta eficiencia de máis do 75 %. E a instalación de diferentes estruturas é opcional.

Módulo volumétrico (k)

Para fins prácticos, os líquidos poden considerarse incompresibles. Non obstante, hai certos casos, como o fluxo non estacionario en tubaxes, nos que se debe ter en conta a compresibilidade. O módulo de elasticidade volumétrica, k, vén dado por:

como (3)

onde p é o aumento da presión que, cando se aplica a un volume V, resulta nunha diminución do volume AV. Dado que unha diminución do volume debe estar asociada a un aumento proporcional da densidade, a ecuación 1 pode expresarse como:

como (4)

ou auga,k é de aproximadamente 2 150 MPa a temperaturas e presións normais. Disto dedúcese que a auga é unhas 100 veces máis compresible que o aceiro.

Fluído ideal

Un fluído ideal ou perfecto é aquel no que non hai tensións tanxenciais ou de cizalladura entre as partículas do fluído. As forzas sempre actúan normalmente nunha sección e limítanse ás forzas de presión e aceleración. Ningún fluído real cumpre plenamente este concepto e, para todos os fluídos en movemento, existen tensións tanxenciais que teñen un efecto amortecedor sobre o movemento. Non obstante, algúns líquidos, incluída a auga, están preto dun fluído ideal e esta suposición simplificada permite adoptar métodos matemáticos ou gráficos na solución de certos problemas de fluxo.

Bomba contra incendios de turbina vertical

Nº de modelo: XBC-VTP

As bombas de extinción de incendios verticais de eixo longo da serie XBC-VTP son unha serie de bombas difusoras de etapa única e etapa múltiple, fabricadas de acordo coa última norma nacional GB6245-2006. Tamén melloramos o deseño coa referencia da norma da Asociación de Protección contra Incendios dos Estados Unidos. Úsanse principalmente para o abastecemento de auga contra incendios en petroquímica, gas natural, centrais eléctricas, téxtiles de algodón, peiraos, aviación, almacenamento, edificios altos e outras industrias. Tamén se poden aplicar a barcos, tanques marítimos, buques contra incendios e outras ocasións de subministración.

como (5)

Viscosidade

A viscosidade dun fluído é unha medida da súa resistencia á tensión tanxencial ou de cizallamento. Xorde da interacción e cohesión das moléculas do fluído. Todos os fluídos reais posúen viscosidade, aínda que en graos variables. A tensión de cizallamento nun sólido é proporcional á deformación, mentres que a tensión de cizallamento nun fluído é proporcional á taxa de deformación de cizallamento. Disto dedúcese que non pode haber tensión de cizallamento nun fluído que está en repouso.

como (6)

Fig. 1. Deformación viscosa

Considere un fluído confinado entre dúas placas situadas a unha distancia y moi curta (Fig. 1). A placa inferior está estacionaria mentres que a placa superior se move a unha velocidade v. Suponse que o movemento do fluído ten lugar nunha serie de capas ou láminas infinitamente delgadas, libres de deslizarse unhas sobre as outras. Non hai fluxo cruzado nin turbulencia. A capa adxacente á placa estacionaria está en repouso mentres que a capa adxacente á placa en movemento ten unha velocidade v. A taxa de deformación por cizallamento ou o gradiente de velocidade é dv/dy. A viscosidade dinámica ou, máis simplemente, a viscosidade μ vén dada por

como (7)

Así que:

como (8)

Esta expresión para a tensión viscosa foi postulou por primeira vez Newton e coñécese como ecuación de viscosidade de Newton. Case todos os fluídos teñen un coeficiente de proporcionalidade constante e denomínanse fluídos newtonianos.

como (9)

Fig. 2. Relación entre a tensión de corte e a taxa de deformación por corte.

A figura 2 é unha representación gráfica da ecuación 3 e demostra os diferentes comportamentos de sólidos e líquidos baixo tensión de cizallamento.

A viscosidade exprésase en centipoises (Pa.s ou Ns/m2).

En moitos problemas relacionados co movemento de fluídos, a viscosidade aparece coa densidade na forma μ/p (independente da forza) e é conveniente empregar un único termo v, coñecido como viscosidade cinemática.

O valor de ν para un petróleo pesado pode chegar a 900 x 10-6m2/s, mentres que para a auga, que ten unha viscosidade relativamente baixa, é só de 1,14 x 10?m2/s a 15 °C. A viscosidade cinemática dun líquido diminúe ao aumentar a temperatura. Á temperatura ambiente, a viscosidade cinemática do aire é aproximadamente 13 veces a da auga.

Tensión superficial e capilaridade

Nota:

A cohesión é a atracción que exercen entre si moléculas semellantes.

A adhesión é a atracción que exercen entre si moléculas diferentes.

A tensión superficial é a propiedade física que permite que unha pinga de auga se manteña en suspensión nunha billa, que un recipiente se encha de líquido lixeiramente por riba do bordo sen derramarse ou que unha agulla flote na superficie dun líquido. Todos estes fenómenos débense á cohesión entre as moléculas na superficie dun líquido que se une a outro líquido ou gas inmiscible. É coma se a superficie consistise nunha membrana elástica, uniformemente tensada, que tende sempre a contraer a área superficial. Así, atopamos que as burbullas de gas nun líquido e as pingas de humidade na atmosfera teñen unha forma aproximadamente esférica.

A forza de tensión superficial a través de calquera liña imaxinaria nunha superficie libre é proporcional á lonxitude da liña e actúa nunha dirección perpendicular a ela. A tensión superficial por unidade de lonxitude exprésase en mN/m. A súa magnitude é bastante pequena, sendo aproximadamente de 73 mN/m para a auga en contacto co aire á temperatura ambiente. Hai unha lixeira diminución nas tensións superficiais.ico aumento da temperatura.

Na maioría das aplicacións en hidráulica, a tensión superficial ten pouca importancia, xa que as forzas asociadas son xeralmente insignificantes en comparación coas forzas hidrostáticas e dinámicas. A tensión superficial só ten importancia onde hai unha superficie libre e as dimensións do límite son pequenas. Polo tanto, no caso dos modelos hidráulicos, os efectos da tensión superficial, que non teñen ningunha consecuencia no prototipo, poden influír no comportamento do fluxo no modelo, e esta fonte de erro na simulación debe terse en conta ao interpretar os resultados.

Os efectos da tensión superficial son moi pronunciados no caso de tubos de pequeno calibre abertos á atmosfera. Estes poden adoptar a forma de tubos manométricos no laboratorio ou poros abertos no solo. Por exemplo, cando se mergulla un pequeno tubo de vidro en auga, observarase que a auga ascende polo interior do tubo, como se mostra na Figura 3.

A superficie da auga no tubo, ou menisco como se lle chama, é cóncava cara arriba. O fenómeno coñécese como capilaridade, e o contacto tanxencial entre a auga e o vidro indica que a cohesión interna da auga é menor que a adhesión entre a auga e o vidro. A presión da auga dentro do tubo adxacente á superficie libre é menor que a atmosférica.

como (10)

Fig. 3. Capilaridade

O mercurio compórtase de xeito bastante diferente, como se indica na Figura 3(b). Dado que as forzas de cohesión son maiores que as forzas de adhesión, o ángulo de contacto é maior e o menisco ten unha cara convexa con respecto á atmosfera e está deprimido. A presión adxacente á superficie libre é maior que a atmosférica.

Os efectos de capilaridade nos manómetros e nos vasos de medición pódense evitar empregando tubos que non teñan menos de 10 mm de diámetro.

como (11)

Bomba centrífuga de destino para auga de mar

Nº de modelo: ASN ASNV

As bombas modelo ASN e ASNV son bombas centrífugas monoetapa de dobre succión e carcasa de espiral dividida que se utilizan para o transporte de líquidos en obras de auga, circulación de aire acondicionado, edificios, rego, estacións de bombeo de drenaxe, centrais eléctricas, sistemas de abastecemento de auga industrial, sistemas de extinción de incendios, barcos, edificios, etc.

Presión de vapor

As moléculas líquidas que posúen suficiente enerxía cinética proxéctanse fóra do corpo principal dun líquido na súa superficie libre e pasan ao vapor. A presión exercida por este vapor coñécese como presión de vapor, P,. Un aumento da temperatura asóciase cunha maior axitación molecular e, polo tanto, cun aumento da presión de vapor. Cando a presión de vapor é igual á presión do gas que está enriba, o líquido ferve. A presión de vapor da auga a 15 °C é de 1,72 kPa (1,72 kN/m2).

presión atmosférica

A presión da atmosfera na superficie terrestre mídese cun barómetro. Ao nivel do mar, a presión atmosférica ten unha media de 101 kPa e estandarízase neste valor. Hai unha diminución da presión atmosférica coa altitude; por exemplo, a 1500 m redúcese a 88 kPa. O equivalente en columna de auga ten unha altura de 10,3 m ao nivel do mar e a miúdo denomínase barómetro de auga. A altura é hipotética, xa que a presión de vapor da auga impediría alcanzar un baleiro completo. O mercurio é un líquido barométrico moi superior, xa que ten unha presión de vapor insignificante. Ademais, a súa alta densidade resulta nunha columna de altura razoable, uns 0,75 m ao nivel do mar.

Como a maioría das presións que se atopan na hidráulica están por riba da presión atmosférica e mídense con instrumentos que rexistran presións relativas, é conveniente considerar a presión atmosférica como o dato, é dicir, cero. As presións denomínanse entón presións manométricas cando están por riba da presión atmosférica e presións de baleiro cando están por debaixo dela. Se se toma a presión cero real como dato, as presións dise que son absolutas. No capítulo 5, onde se trata a NPSH, todas as cifras exprésanse en termos barómetros de auga absolutos, é dicir, nivel do mar = 0 bar manométrico = 1 bar absoluto = 101 kPa = 10,3 m de auga.


Data de publicación: 20 de marzo de 2024