Alapvető tulajdonságait folyadékok csepegtető
Az egyik fő mechanikai jellemzőit a folyadék olyan etsya annak sűrűsége.
Sűrűség (kg / m 3) az úgynevezett folyékony masszává egységben foglalt térfogata; Egy homogén folyékony
ahol m - tömege folyadék térfogatának V.
Fajsúly (N / m 3) a tömeg szerinti egységnyi térfogatú folyadék, azaz. E,.
ahol G - a súlya a folyadék térfogatának V.
A kapcsolat a fajsúlya és sűrűsége y # 961; könnyű megtalálni, ha figyelembe vesszük, hogy
Ha a folyadék nem homogén, a képlet (1.4) és (1.5) meghatározzuk a középértéket a fajsúly-vagy sűrűsége egy adott térfogatú. Annak megállapításához, a valódi érték y p és egy adott ponton kell tekinteni térfogat csökken nullára, és keresse meg a megfelelő arány limit.
Alkalmazni több relatív sűrűsége a használt folyadék, egyenlő az arány a folyadék sűrűsége, a víz sűrűsége 4 ° C-C:
Röviden megvitassák az alapvető fizikai tulajdonságait, a folyadék cseppek.
A) Az összenyomhatóság. vagy folyékony tulajdonság megváltoztatására térfogatát nyomás alatt, azzal jellemezve pp együttható (m 2 / N) a térfogati összenyomódás, amely a relatív-nenie mérhető mennyiség egységnyi nyomás, hogy van. e.
A mínusz jel a képletben annak a ténynek köszönhető, hogy amikor a pozitív nyomású növekmény és p csökkentjük (m. E. csökkenése) térfogata V.
Figyelembe véve a véges lépésekben # 916; p = - P1 és # 916; V = V-V1 és a számolás # 946; p állandó, megkapjuk
vagy figyelembe egyenlet (1.8), találunk egy közelítő formulát sűrűségének meghatározásához
ahol # 961; 1 és # 961; - Sűrűség nyomás p1 és p kölcsönös aránya # 946, p. jelentése a hangerő-edik modulus K. Egy modulusa K és véges differencia képletű (1,8) újra lehet írva, mint függő
amely az úgynevezett általánosított Hooke-törvény.
Kifejezése a hangerőt a sűrűség, megkapjuk
ahol C - sebessége longitudinális hullámok egy rugalmas közegben, amely egyenlő a hangsebesség.
Amint következik az (1.9), a növekvő víz nyomás, például legfeljebb 40 MPa, a sűrűséget nőtt csak 2%, és az olaj - 3%. Ezért a legtöbb esetben, csöpög zsidó-csontok lehet tekinteni gyakorlatilag összenyomhatatlan, t. E. Hogy sűrűsége nem függ a nyomás. De nagyon nagy nyomáson és rezgéseit rugalmas komprimáihatóságának folyadékot kell figyelembe venni.
Megkülönböztetése adiabatikus és izotermikus rugalmassági modulus. Eredeti nagyobb, mint a második körülbelül 1,5-szer, és látható a múló folyadék kompressziós folyamatokat fűtés nélkül. A fenti értékek az értékeket az izotermikus-ég modul.
B) .Temperaturnoe jellemezve tágulási együtthatója volumetrikus expanzió pr, amely a relatív térfogatváltozás, amikor a hőmérséklet a T 1 ° C-on és állandó nyomású eddig, t. E.
Figyelembe véve a véges lépésekben # 916; V = V - VI és # 8710; T = T - T 1 és figyelembe # 946; T konstans, megkapjuk
és figyelembe véve a (1.8), találunk egy közelítő képlettel
ahol # 961; 1 és # 961; - sűrűség hőmérsékleten T1 és T.
B). Szakítószilárdság a cseppek molekuláris elmélet nagyon jelentős lehet. Azokban a kísérletekben, gondosan tisztított és gázmentesített vízhez benne tranziens húzófeszültségek kaptunk akár 23-28 MPa. Azonban, technikailag tiszta folyadékot tartalmazó szuszpendált szilárd Cha a részecske, és a finom buborékok gáz, nem tudnak ellenállni, még jelentéktelen szakító-stressz-negatív. Ezért feltételezzük, hogy a húzófeszültség a folyékony cseppek nem-lehetséges.
D). A felszínen a folyadék és a gáz alatt felületi feszültség erők aktus hajlamos, hogy egy folyadék térfogata okozva gömb alakú, és amely néhány extra-Leniye. Azonban, ez a nyomás lényegesen befolyásolja csak alacsony térfogatú folyadékot, és a gömb alakú mennyiség (cseppecske) úgy határozzuk meg, a képlet
ahol # 963; - a felületi feszültség a folyadék; R- gömb sugara.
tényező # 963; Azt a következő értékeket (N / m) a különböző folyadékok, határos levegő hőmérséklete 20 ° C: a víz 73 -3. -3-alkohol 22,5. kerozin 27 -3, Mercury 460 x 10 -3. A növekvő ütemben-séklet a felületi feszültség csökken.
A kis átmérőjű csövek további nyomást-obuslov tilolva felületi feszültség okozza emelése (vagy csökkentésével) a folyékony viszonyítva a normális szintre, jellemző
folyadék hajszálcsövesség.
Emelési magasságát a nedvesítő folyadékot (vagy csökkentésével, a nem-nedvesítő folyadék) az üvegcső átmérője d határozza meg a képlet a félgömb alakú meniszkusz
ahol k (mm 2) a következő értékeket: 30 víz, a higany - 10,1; alkohol 11.5.
A kapillaritás a jelenség találkozott, amikor egy használ üvegcsőből mations eszközéről mérésére nyomás, valamint egyes esetekben a lejárati a folyadék. A nagy értékek az erősítés-szilárdságú felületi feszültség egy folyadék, locat-dyascheysya mellett súlytalanság körülményei.
Fig.1.3 viszkózus folyadék áramlik végig a szilárd fal
D) .Vyazkost folyékony tulajdonsága ellenállva nyírási (csúszás) rétege. Ez a tulajdonság tükrözi az a tény, hogy a folyékony bizonyos feltétel házireceptek merülnek pl tangenciális zheniya. Viszkozitás egy olyan tulajdonság ellentéte, így: viszkózus folyadék (. Glicerin, kenőanyagok, olajok, stb) kevésbé folyós és fordítva.
Amikor a viszkózus, folyékony mentén folyik egy szilárd fal áramlás gátlása miatt előfordul, hogy a viszkozitás (ábra. 1.3). A sebesség v együtt csökken távolság a faltól lefelé a v = 0, amikor y = 0, egy csúszás lép fel közötti sdoyami kíséri előfordulása nyírófeszültségek (súrlódási stressz)
A hipotézis szerint az első kifejezett Newton 1686-ban, majd kísérletileg megalapozott prof. N. P. Petrovym 1883-ban, a nyírófeszültség a folyadék típusától függ, és jellegét az áramlás és a réteges belül egyenesen arányos az úgynevezett keresztirányú sebességgradiens. így
ahol # 956; - együtthatója arányosság, ismert, mint a dinamikai-CIÓ a folyadék viszkozitása; dv - sebesség növekmény megfelelő növekmény-scheniyu koordinátáit dy (lásd 1.3 ábra ..).
Keresztirányú gradiens DV / dy sebessége határozza meg a változás mértéke a hosszegységenkénti a merőleges irányban a falra, és ezért jellemzi folyadékot nyírási intenzitása egy adott ponton (vagy inkább dv / dy - a modulusa a sebességgradiens, a gradiens is - vektor) .
A törvény a súrlódás (5.11), ebből következik, hogy a súrlódási erő csak akkor lehetséges, mozgó folyadék, azaz a. E. folyadék viszkozitása csak akkor következik be, ha eléri. A tangenciális feszültségek nyugalmi folyékony lesz egyenlő nullával *.
A fentiekből arra a következtetésre vezet, hogy a súrlódó folyadékok viszkozitása miatt, feltéve, hogy a törvény, elvileg a személyi jog súrlódási szilárd.
Ha a folyadékáramlás olyan, hogy még mindig van egy gradiens hamarosan-STI a merőleges irányban a az ábra síkjára (lásd. Ábra. 1.2), a teljes-származékot a képletben (5.11) meg kell cserélni a parciális derivált DV / dy.
A konstans nyírási feszültség a felület felett S a teljes tangenciális erő (súrlódási erő) ható ezen a felületen
Annak megállapításához, a dimenziója viszkozitás # 956; (Pa * s) megoldani egyenletet-a (5.11) tekintetében # 956;, azzal az eredménnyel, hogy megkapjuk
Együtt a dinamikus viszkozitás # 956; használt kinematikai:
A mértékegysége kinematikus viszkozitás stokc:
Cm 1 = 1 cm 2 / s. Századrésze Stokes nevezett centistokes (cSt).
A viszkozitása a cseppek függ a hőmérséklettől, és a képessége, hogy növelje a-növeli az utóbbi (ábra. 1.3). Az a gáz viszkozitása, éppen ellenkezőleg, növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Ez azzal magyarázható, a különbség a természet a viszkozitás a folyadékok és gázok. A folyadékok, a molekulák sokkal közelebb állnak egymáshoz, mint a gázokban, és a viszkozitás okozta erők molekuláris kohéziója. Ezek az erők a hőmérséklet emelkedett-niem csökken, így a viszkozitás esik a gáz viszkozitása miatt elsősorban random hő a molekulák mozgása, amelynek intenzitása növekszik a rózsa-sheniem hőmérsékleten. Ezért gáz viszkozitása növekvő sebesség SÁGI növekszik.
A hőmérséklet hatása a viszkozitás a folyadékok lehet becsülni a következő képlettel
ahol # 956; és # 956; 0 - viszkozitás hőmérsékleten, T és T0; # 946; - együttható, amelynek értéke változik olajok 0,02-0,03.
Ábra. 1.4 A függőség a híd relatív szil-csont # 956; / # 956; 0 a nyomás határértékek együttható # 945;.
Viszkozitás is függ folyadék nyomása, azonban ez a túlzott függőség manifesztálódik lényegében csak viszonylag fájdalom-Shih nyomás változás (több tíz Mpa). A növekvő nyomás, a viszkozitása a fájdalom-shinstva elolvadt folyadékok, hogy lehet becsülni a következő képlettel
ahol # 956; és # 956; 0 - viszkozitás P nyomás és p0. - együttható, aminek értékét az ásványi olajok változik 0,02-0,03 (alsó határ megfelel a magas hőmérséklet, és a felső - alsó).
Közelítése függ a relatív hídon szil-csont # 956; / # 956; 0 a nyomás az ásványi olaj látható (1.4 ábra). A korlátozó értékek együttható # 945;.
Viszkozitás folyadékok alkalmazásával mértük, viszkoziméterek. Nai gyakoribb az Engler viszkoziméterrel, amely egy hengeres edény, amelynek átmérője 106 mm, a CO-ROTKO cső átmérője 2,8 mm, a beágyazott az alsó. Áramlási idő t 200 cm 3 a vizsgálati folyadékot a viszkoziméter csőben az intézkedés alapján a gravitáció, osztva az időben a lejárati TVOD azonos térfogatú desztillált vízzel 20 ° C-on a viszkozitása fejezi gra-dusah Engler 1 ° E = T / TVOD. ahol TVOD = 51,6 s.
Konvertálásához fok Engler Stokes képletű használt ásványolajok
F). Bepárlás jellemzője az összes cseppecske párolgási intenzitása, de változik a különböző folyadékok és függ a feltételeket, amelyek között ezek találhatók.
Az egyik jellemző mutatókat folyadékot bepárlással, a hőmérséklet a forráspontja normál légköri giving-lenii; Minél magasabb a forráspont, az alsó illékonysága folyadékot. A hidraulikus nyomás normális, csak az adott esetben; általában meg kell foglalkozni a párolgás-Niemi és néha forró folyadékot zárt kötetek egyszerre vagy személyes nyomás és hőmérséklet. Ezért, egy átfogóbb a Jellemzők-acteristic jelentése párolgási nyomás (elaszticitás) a telített gőzök RNP. kifejezve a hőmérséklet függvényében. Minél több adó Leniye telített gőz az adott hőmérsékleten, a több spanyol ryaemost folyadékot. Növekvő hőmérséklettel rn.p nyomás-Chiva visszavonták, de a különböző folyadékok különböző mértékben.
Ha egy egyszerű folyadék tekinthető függőség etsya teljesen meghatározható, majd komplex folyadékok, bemutató több összetevőből keverékek (például gazolin, stb), Nyomás /> n megszáradni nem csak attól függ a fiziko-kémiai tulajdonságok és a hőmérséklet, hanem az arány a mennyiség a folyadék és gőz fázis, a telített gőz nyomása növekszik növekedése által elfoglalt térfogat a folyékony fázis. Jellemzően a gőznyomás értékek komplex folyadékok számára az arány a gőz és folyadék fázis 4: 1.
B). Az oldhatósági gázok és folyadékok jellemzi audio kimenet stvom oldjuk egységnyi térfogatú gáz a folyadék eltér a különböző folyadékok és változások a nyomás növelésével.
A relatív mennyisége az oldott gáz a folyadék, mielőtt a teljes telítés úgy feltételezhető a Henry-törvény közvetlenül pro-portional nyomás, azaz. E.
,
ahol Vr - az a térfogat az oldott gáz a normál feltételekre (p0 T0.); Vl - folyadék térfogata; k - oldhatósági hányadosa; p - nyomású folyadék.
A k együtthatót az alábbi értékeket 20 ° C-on: víz 0,016 0,13 kerozin, ásványi olaj 0,08, folyadékot AMG-10-0,1.
A nyomás csökkentésével a folyadék felszabadul oldott gáz, annál intenzívebb, mint oldott meg. Ez a jelenség hátrányosan befolyásolja a működését a hidraulikus rendszerek.