goiburu_helbideasales@tkflow.com
Galderarik baduzu? Deitu iezaguzu: 0086-13817768896

Fluidoen propietateak, zein fluido mota daude?

Deskribapen orokorra

Fluido bat, izenak dioen bezala, isurtzeko duen gaitasunak ezaugarritzen du. Solido batetik bereizten da tentsio mozgarriaren ondorioz deformazioa jasaten duelako, tentsio mozgarria edozein dela ere. Irizpide bakarra deformazioa gertatzeko denbora nahikoa igaro behar dela da. Zentzu honetan, fluido bat formagabea da.

Fluidoak likido eta gasetan bana daitezke. Likido bat gutxi konprimagarria da eta gainazal libre bat dago ontzi ireki batean jartzen denean. Bestalde, gas bat beti hedatzen da bere ontzia betetzeko. Lurruna egoera likidotik gertu dagoen gasa da.

Ingeniaria batez ere ura da kezkatzen den likidoa. Disoluzioan %3ko airea izan dezake, eta presio azpiatmosferikoetan askatzeko joera du. Horretarako neurriak hartu behar dira ponpak, balbulak, hodiak eta abar diseinatzerakoan.

Turbina-ponpa bertikala

Diesel motorra duen turbina bertikaleko etapa anitzeko ardatz zentrifugo lerrokatuko ura drainatzeko ponpa Mota honetako drainatze-ponpa bertikalak batez ere korrosiorik gabekoak, 60 °C-tik beherako tenperaturan, 150 mg/L-tik beherako solido esekiak (zuntzak eta harea izan ezik) ponpatzeko erabiltzen dira. VTP motako drainatze-ponpa bertikalak VTP motako ur-ponpa bertikaletan sartzen dira, eta igoeraren eta lepokoaren arabera, hodiaren lubrifikazioa urarekin ezartzen da. 60 °C-tik beherako tenperaturan kea bota dezake, eta hondakin-uren edo hondakin-uren ale solido jakin batzuk (adibidez, txatarra, harea fina, ikatza, etab.) edukitzeko.

bezala (1)

Fluidoen propietate fisiko nagusiak honela deskribatzen dira:

Dentsitatea (ρ)

Fluido baten dentsitatea bolumen unitateko duen masa da. SI sisteman kg/m² gisa adierazten da.3.

Urak bere dentsitate maximoa du, 1000 kg/m²-tan.34 °C-tan. Dentsitatea apur bat gutxitzen da tenperatura igotzen den heinean, baina helburu praktikoetarako uraren dentsitatea 1000 kg/m da.3.

Dentsitate erlatiboa likido baten dentsitatearen eta uraren dentsitatearen arteko erlazioa da.

Masa espezifikoa (w)

Fluido baten masa espezifikoa bolumen-unitateko masa da. Si sisteman, N/m²-tan adierazten da.3Tenperatura normaletan, w 9810 N/m da.3edo 9,81 kN/m3(gutxi gorabehera 10 kN/m)3 kalkulua errazteko).

Grabitate espezifikoa (SG)

Fluido baten grabitate espezifikoa likido-bolumen jakin baten masaren eta ur-bolumen beraren masaren arteko erlazioa da. Beraz, fluidoaren dentsitatearen eta ur puruaren dentsitatearen arteko erlazioa ere bada, normalean guztiak 15 °C-tan.

bezala (2)

Hutsean prestatzeko putzu-puntuko ponpa

Modelo zenbakia: TWP

TWP serieko diesel motor mugikorreko auto-amortzeko putzu-puntuko ur-ponpa larrialdietarako DRAKOS PUMPek eta REEOFLO enpresa alemaniarrak batera diseinatu dituzte. Ponpa-serie honek partikulak dituzten ingurune garbi, neutro eta korrosiboak garraiatu ditzake. Auto-amortzeko ponpa tradizionalen akats asko konpontzen ditu. Auto-amortzeko ponpa mota honek lehorrean funtzionatzen duen egitura berezia du, eta automatikoki abiaraziko da eta likidorik gabe berrabiaraziko da lehenengo abiaraztean. Xurgapen-altuera 9 m baino gehiagokoa izan daiteke; diseinu hidrauliko bikainak eta egitura bereziak % 75etik gorako eraginkortasun handia mantentzen dute. Eta egitura desberdinen instalazioa aukerakoa da.

Bolumen modulua (k)

Edo helburu praktikoetarako, likidoak konprimaezintzat har daitezke. Hala ere, badira kasu batzuk, hala nola hodietako fluxu ezegonkorra, non konprimagarritasuna kontuan hartu behar den. Elastikotasun-modulua,k, honela ematen da:

bezala (3)

non p presioaren igoera den, eta V bolumen bati aplikatzean AV bolumenaren jaitsiera eragiten duena. Bolumenaren jaitsiera dentsitatearen igoera proportzional batekin lotuta egon behar denez, 1. ekuazioa honela adieraz daiteke:

bezala (4)

edo ura,k gutxi gorabehera 2 150 MPa da tenperatura eta presio normaletan. Ondorioz, ura altzairua baino 100 aldiz konprimagarriagoa da gutxi gorabehera.

Fluido ideala

Fluido ideal edo perfektua partikulen artean tentsio tangentzialik edo zizailadura-tentsiorik ez dagoen fluidoa da. Indarrek beti eragiten dute normal sekzio batean eta presio eta azelerazio-indarrera mugatzen dira. Benetako fluido batek ere ez du kontzeptu hau guztiz betetzen, eta mugimenduan dauden fluido guztientzat daude tentsio tangentzialak, mugimendua moteltzen dutenak. Hala ere, likido batzuk, ura barne, fluido ideal baten antzekoak dira, eta sinplifikatutako suposizio honek metodo matematikoak edo grafikoak erabiltzea ahalbidetzen du zenbait fluxu-arazo konpontzeko.

Suhiltzaileen ponpa turbina bertikala

Modelo zenbakia: XBC-VTP

XBC-VTP Serieko ardatz luzeko suteen aurkako ponpa bertikalak etapa bakarreko eta etapa anitzeko difusore-ponpa serieak dira, GB6245-2006 Arau Nazional berrienaren arabera fabrikatuak. Diseinua ere hobetu dugu Estatu Batuetako Suteen Babeserako Elkartearen arauaren erreferentziarekin. Batez ere suteen aurkako uraren hornidurarako erabiltzen da petrokimikoan, gas naturalean, zentral elektrikoetan, kotoizko ehungintzan, kaian, hegazkingintzan, biltegietan, eraikin altuetan eta beste industria batzuetan. Ontzietan, itsas tankeetan, suteen ontzietan eta beste hornidura batzuetan ere erabil daiteke.

bezala (5)

Biskositatea

Fluido baten biskositatea tentsio tangentzial edo zizailadura-tentsioarekiko duen erresistentziaren neurria da. Fluido molekulen interakziotik eta kohesiotik sortzen da. Benetako fluido guztiek dute biskositatea, nahiz eta maila desberdinetan izan. Solido batean zizailadura-tentsioa deformazioarekiko proportzionala da, eta fluido batean, berriz, zizailadura-tentsioaren abiadurarekin proportzionala da. Ondorioz, ezin da zizailadura-tentsiorik egon geldirik dagoen fluido batean.

bezala (6)

1. irudia. Deformazio biskosoa

Demagun bi plaka artean y distantzia oso laburrera dauden fluido bat (1. irudia). Beheko plaka geldirik dago, goiko plaka v abiaduran mugitzen den bitartean. Fluidoaren mugimendua geruza edo xafla infinitu meheen serie batean gertatzen dela suposatzen da, bata bestearen gainean irristatzeko libreak direnak. Ez dago gurutzaketa-fluxurik edo turbulentziarik. Plaka geldiaren ondoko geruza geldirik dago, eta plaka mugikorraren ondoko geruzak v abiadura du. Zizailadura-tentsioaren edo abiadura-gradientearen tasa dv/dy da. Biskositate dinamikoa edo, besterik gabe, μ biskositatea honela ematen da:

bezala (7)

Beraz:

bezala (8)

Tentsio biskosoaren adierazpen hau Newtonek postulatu zuen lehen aldiz eta Newtonen biskositatearen ekuazio gisa ezagutzen da. Ia fluido guztiek proportzionaltasun-koefiziente konstantea dute eta fluido newtoniar deitzen zaie.

bezala (9)

2. irudia. Zizailadura-tentsioaren eta zizailadura-deformazioaren abiaduraren arteko erlazioa.

2. irudia 3. ekuazioaren irudikapen grafikoa da eta solidoen eta likidoen portaera desberdinak erakusten ditu ebakidura-tentsioaren pean.

Biskositatea zentipoiseetan adierazten da (Pa.s edo Ns/m2).

Fluidoen mugimenduari buruzko problema askotan, biskositatea μ/p dentsitatearekin agertzen da (indarraren independentea) eta komenigarria da v termino bakarra erabiltzea, biskositate zinematikoa bezala ezagutzen dena.

Olio astun baten ν-ren balioa 900 x 10-koa izan daiteke.-6m2/s, eta biskositate nahiko baxua duen urarentzat, berriz, 1,14 x 10?m2/s baino ez da 15 °C-tan. Likido baten biskositate zinematikoa gutxitzen da tenperatura handitzen den heinean. Giro-tenperaturan, airearen biskositate zinematikoa urarenaren 13 aldiz handiagoa da gutxi gorabehera.

Gainazaleko tentsioa eta kapilaritatea

Oharra:

Kohesioa molekulen arteko erakarpena da, antzeko molekulek elkarren artean dutena.

Itsaspena molekula desberdinek elkarren artean duten erakarpena da.

Gainazaleko tentsioa ur tanta bat txorrota batean esekiduran mantentzea, ontzi bat ertzaren gainetik likidoz betetzea eta hala ere ez isuritzea edo orratz bat likido baten gainazalean flotatzea ahalbidetzen duen propietate fisikoa da. Fenomeno horiek guztiak beste likido edo gas nahastezin bati lotuta dagoen likido baten gainazaleko molekulen arteko kohesioari zor zaizkio. Gainazala mintz elastiko batez osatuta dagoela dirudi, uniformeki tentsiopean, eta gainazaleko eremua beti uzkurtzeko joera duena. Horrela, likido bateko gas burbuilak eta atmosferako hezetasun tantak gutxi gorabehera forma esferikoa dutela ikusten dugu.

Gainazal libre batean edozein lerro irudizko zeharkatzen duen gainazaleko tentsio-indarra lerroaren luzerarekiko proportzionala da eta lerroarekiko perpendikularra den norabidean eragiten du. Luzera-unitateko gainazaleko tentsioa mN/m-tan adierazten da. Bere magnitudea nahiko txikia da, gutxi gorabehera 73 mN/m-koa da airearekin kontaktuan dagoen urarentzat giro-tenperaturan. Gainazaleko hamarrenen jaitsiera txiki bat dago.itenperatura igotzen den heinean.

Hidraulikako aplikazio gehienetan, gainazaleko tentsioak ez du garrantzi handirik, indarrak, oro har, hutsalak baitira indar hidrostatiko eta dinamikoekin alderatuta. Gainazaleko tentsioak garrantzia du gainazal libre bat dagoenean eta muga-dimentsioak txikiak direnean bakarrik. Beraz, eredu hidraulikoen kasuan, gainazaleko tentsioaren efektuek, prototipoan eraginik ez dutenek, ereduaren fluxuaren portaeran eragina izan dezakete, eta simulazioko errore iturri hau kontuan hartu behar da emaitzak interpretatzerakoan.

Gainazaleko tentsioaren efektuak oso nabarmenak dira atmosferara irekita dauden diametro txikiko hodien kasuan. Hauek laborategiko manometro-hodien edo lurzoruko poro irekien forma har dezakete. Adibidez, beirazko hodi txiki bat uretan sartzen denean, ura hodiaren barruan igotzen dela ikusiko da, 3. irudian erakusten den bezala.

Hodiaren barruko uraren gainazala, edo meniskoa deitzen den bezala, gorantz ahurra da. Fenomenoari kapilaritate deritzo, eta uraren eta beiraren arteko kontaktu tangentzialak adierazten du uraren barne-kohesioa uraren eta beiraren arteko atxikimendua baino txikiagoa dela. Hodiaren barruan, gainazal librearen ondoan, dagoen uraren presioa atmosferikoa baino txikiagoa da.

bezala (10)

3. irudia. Kapilaritatea

Merkurioak nahiko desberdin jokatzen du, 3(b) irudian adierazten den bezala. Kohesio-indarrak atxikimendu-indarrak baino handiagoak direnez, kontaktu-angelua handiagoa da eta meniskoak aurpegi ganbila du atmosferarekiko eta zapalduta dago. Gainazal librearen ondoko presioa atmosferikoa baino handiagoa da.

Manometroetan eta neurgailu-beiratan kapilaritate-efektuak saihestu daitezke gutxienez 10 mm-ko diametroa duten hodiak erabiliz.

bezala (11)

Itsasoko uraren helmugako ponpa zentrifugoa

Modelo zenbakia: ASN ASNV

ASN eta ASNV modeloko ponpak etapa bakarreko xurgapen bikoitzeko espiral zatituko ponpa zentrifugoak dira eta likidoen garraiorako erabiltzen dira ur-lanetan, aire girotuaren zirkulazioan, eraikinetan, ureztapenean, drainatze-ponpaketa-estazioetan, zentral elektrikoetan, industria-ur-hornikuntzako sistemetan, suteen aurkako sistemetan, itsasontzietan, eraikinetan eta abarretarako.

Lurrun-presioa

Energia zinetiko nahikoa duten likido molekulak likidoaren gorputz nagusitik kanporatzen dira bere gainazal librean eta lurrunera pasatzen dira. Lurrun horrek eragindako presioari lurrun-presioa deritzo, P. Tenperaturaren igoera molekula-agitazio handiagoarekin lotuta dago eta, beraz, lurrun-presioaren igoera batekin. Lurrun-presioa gaineko gasaren presioaren berdina denean, likidoak irakiten du. Uraren lurrun-presioa 15 °C-tan 1,72 kPa (1,72 kN/m) da.2).

Presio atmosferikoa

Lurraren gainazaleko atmosferaren presioa barometro batekin neurtzen da. Itsas mailan, presio atmosferikoa batez beste 101 kPa-koa da eta balio horretan estandarizatzen da. Presio atmosferikoa altitudearekin batera gutxitzen da; adibidez, 1.500 m-tan 88 kPa-ra jaisten da. Ur-zutabearen baliokideak 10,3 m-ko altuera du itsas mailan, eta askotan ur-barometro deitzen zaio. Altuera hipotetikoa da, uraren lurrun-presioak hutsune osoa lortzea eragotziko lukeelako. Merkurioa likido barometriko askoz hobea da, lurrun-presio hutsala baitu. Gainera, bere dentsitate handiak altuera arrazoizko zutabea sortzen du: 0,75 m inguru itsas mailan.

Hidraulikan aurkitzen diren presio gehienak presio atmosferikoaren gainetik daudenez eta erlatiboki erregistratzen duten tresnekin neurtzen direnez, komenigarria da presio atmosferikoa datu gisa hartzea, hau da, zero. Presioei presio neurtzailea deitzen zaie atmosferaren gainetik daudenean eta hutsune-presioaren azpitik daudenean. Benetako zero presioa datu gisa hartzen bada, presioak absolutuak direla esaten da. 5. kapituluan, NPSH aztertzen den lekuan, zifra guztiak ur-barometro absolutuetan adierazten dira, hau da, itsas maila = 0 bar neurtzailea = 1 bar absolutua = 101 kPa = 10,3 m ur.


Argitaratze data: 2024ko martxoaren 20a