Хидравлика, физичните свойства на течности

Физическа svoystvaharakterizuyutsya топлинно разширение, свиваемост, еластичност, вискозитет и нестабилност.

Топлинно разширение - течност собственост на променя обема си с промени в температурата

BT коефициент не е постоянна за дадена течност, тя зависи от първоначалната температура и налягане. Въпреки това, при нормални условия с достатъчна точност, то се взема постоянна. Така, BT вода = 2 * 10 -4 1 / ° С, и за масло BT = 8 · 10 -4 1 / ° С

В най-разширение изчисление хидравлична течност се игнорира, но, например, изчисляване на двигателя охладителни системи следва да се приеме.

Свиваемост на течности - собственост на течности промени техния обем, когато налягането

съотношение на кипене и не е постоянна, зависи от условията на компресия. Неговите стойности за P <500 МПа равны:

за масло - т.к. = 7 · 10 -4 1 / МРа (1 Pa = 1 N / т2).

Така на практика несвиваема течност. Въпреки това, в хидравлични машини суспензии при Р = 300-500 МРа работен флуид (минерално масло) се пресова до 17-20% от първоначалния обем.

Еластична течност - течност е способността да се вземе бившия си обем след отстраняване на външен товар. Такава течност имот се характеризира с коефициент на еластичност Е = 1 / вр. еластичен собственост определя използването на течна като работна течност в много хидравлични устройства и машини, и се характеризира с модул К. N / m.

Изпаряването zhidkosteyzavisit на температура и налягане. Чрез намаляване на налягането на течността и повишаване на температурата се увеличава налягането на парите и течността започва да кипи. Съгласно реализира частично налягане на парите (частичен) парно налягане RNP течност върху нейната повърхност, където двойката изпаряване и кондензация са взаимно балансирано р = RNP.

При нормални условия (атмосферно налягане и температура) вода съдържа около 2% от въздух разтваря в него. Очевидно е, че с повишаване на температурата и налягането се понижава, когато р <рнп . вместе с испарением жидкости в ней начнут выделяться пузырьки воздуха.

Появата в пара-въздух nazyvaetsyakavitatsiey на вода мехурчета. Течност, съдържаща пара смес придобива свойства, различни от свойствата на вода: значително увеличава свиваемостта. След като в района на високо налягане (р> СНР), парни мехурчета кондензират и се втечняват и сгъстен въздух или напълно блокировка. Това явление е мигновен и се придружава от силни удари с рязко повишаване на налягането, в няколко хиляди пъти атмосферното налягане. От mikroudary повтаря много пъти на много малка площ, има унищожаване на твърда повърхност. В резултат се получава така nazyvaemayakavitatsionnayaeroziya.

Феноменът на кавитация намалява капацитета тръбопровод, намалява поток и ефективността на помпата. Кавитация ерозия на остриета води до унищожаването на хидравлични турбини, морски двигатели и дори конкретни хидротехнически съоръжения.

Вискозитетът на тази течност zhidkostey- свойство да устои на движение на флуида слоеве един срещу друг. Вискозитет е собственост срещу добив: по-вискозна течност (глицерол, масла и други подобни) са по-течлив и обратно.

Когато вискозна течност тече по протежение инхибиране твърда стена поток се дължи на течност вискозитет. Скоростта на потока на отделните слоеве намалява близо до стената на течния слой действия V = 0 в Y = 0, приплъзването между слоевете се случи, придружено от появата на срязващи напрежения (триене стрес), изчислява по формулата

където М - коефициент на пропорционалност, наречен динамичен вискозитет zhidkostiPa · S; г о / Dy е скоростта на градиент (понякога се нарича високоскоростна деформация); г v- нарастване скорост, съответстваща на стъпката координира Dy (фиг. 2.1). Размерът на напрежението на срязване - N / т2.

Фиг. 2.1. разпределение на скоростта по време на потока от вискозен флуид по протежение на стената

ТРО с постоянна общо повърхност Т допирателна сила (сила на триене) върху тази повърхност е

От закона на триене, която е описана от уравнение (2.4), се вижда, че на напрежение на срязване т може да се случи само в движещата се течност в присъствието на високоскоростен деформация г о / Dy.

В стационарно течност високоскоростен деформация е нула, следователно, на срязване стрес са нула. Течности, за които отношението е приемлив (1.2) се наричат ​​нормални или нютоновата.

Въпреки това, има течност за които отношението (2.4) е неприемливо. Те включват, например, масло и някои петролни продукти и битумни материали ipolimernye, които се различават от нормалните нютонови течности присъствието на силите на триене, дори и в покой. Тяхното движение от почивка започва само след преодоляване на определен лимит срязване стрес t0. който е независим от градиента на скоростта по нормалните

Заедно с динамичния вискозитет се използва също и в хидравлични изчисления и кинематичен вискозитет

Единицата за кинематичен вискозитет Stokes (St), Cm 1 = 1 · 10 -4 m 2 / сек. Кинематичен вискозитет се определя на практика с помощта на специални устройства - вискозиметър (Вискозиметьрът използва в изтичането и главно капилярен вискозиметър). Кинематичният вискозитет на някои течности, са изброени в Таблица 1.1.

Вискозитетът на капчицата е до голяма степен зависи от температурата. Например, температурата се увеличава вискозитета на течни капки намалява и се увеличава въздуха. Това се дължи на факта, че вискозитета поради междумолекулни сили на сцепление, че с повишаване на температурата на течността намалява и газови молекули се движат произволно и с повишаване на температурата, това объркване се увеличава, което води до увеличаване на вискозитета.

Вискозитетът играе важна роля при изпомпване на течности през тръби, изпразване на резервоарите на различни машини и механизми. Особено важно е, вискозитета на смазочното температурата на маслото. Например, значително намаляване на вискозитет се използва в смазването на двигателя системи, машини могат да ги правят твърде потича при по-високи температури. В резултат на това тяхната работа се влошава, което води до преждевременно износване на частите на триене на двигателя. В тази връзка, той използва специални добавки стабилизират вискозитета масла.