คุณสมบัติของของไหล ของไหลมีกี่ประเภท?

คำอธิบายทั่วไป

ของเหลวดังที่ชื่อบอกไว้ มีลักษณะพิเศษคือความสามารถในการไหล มันแตกต่างจากของแข็งตรงที่มันจะทนทุกข์ทรมานจากการเสียรูปเนื่องจากความเค้นเฉือน แม้ว่าความเค้นเฉือนอาจมีเพียงเล็กน้อยก็ตามเกณฑ์เดียวคือควรใช้เวลาอย่างเพียงพอเพื่อให้การเปลี่ยนรูปเกิดขึ้นในแง่นี้ของไหลไม่มีรูปร่าง

ของไหลสามารถแบ่งออกเป็นของเหลวและก๊าซได้ของเหลวสามารถบีบอัดได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น และจะมีพื้นผิวที่ว่างเมื่อวางในภาชนะเปิดในทางกลับกัน ก๊าซจะขยายตัวจนเต็มภาชนะเสมอไอคือก๊าซที่อยู่ใกล้สถานะของเหลว

ของเหลวที่วิศวกรกังวลมากที่สุดคือน้ำอาจมีอากาศอยู่ในสารละลายมากถึงสามเปอร์เซ็นต์ ซึ่งมีแนวโน้มที่จะถูกปล่อยออกมาที่ความกดดันใต้บรรยากาศต้องจัดเตรียมสิ่งนี้ไว้เมื่อออกแบบปั๊ม วาล์ว ท่อ ฯลฯ

ปั๊มกังหันแนวตั้ง

เครื่องยนต์ดีเซล Vertical Turbine Multistage Centrifugal Inline Shaft Water Drainage Pump ปั๊มระบายน้ำแนวตั้งประเภทนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับสูบน้ำที่ไม่มีการกัดกร่อน อุณหภูมิต่ำกว่า 60 °C สารแขวนลอย (ไม่รวมเส้นใย ปลายข้าว) มีปริมาณน้อยกว่า 150 มก./ลิตร น้ำเสียหรือน้ำเสียปั๊มระบายน้ำแนวตั้งประเภท VTP อยู่ในปั๊มน้ำแนวตั้งประเภท VTP และบนพื้นฐานของการเพิ่มขึ้นและปลอกคอให้ตั้งค่าการหล่อลื่นน้ำมันหล่อลื่นของท่อคือน้ำสามารถสูบบุหรี่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 60 °C ส่งเพื่อบรรจุเมล็ดพืชที่เป็นของแข็ง (เช่น เศษเหล็กและทรายละเอียด ถ่านหิน ฯลฯ) ของน้ำเสียหรือน้ำเสีย

เป็น (1)

คุณสมบัติทางกายภาพหลักของของไหลอธิบายได้ดังนี้:

ความหนาแน่น (ρ)

ความหนาแน่นของของเหลวคือมวลต่อหน่วยปริมาตรในระบบ SI จะแสดงเป็น กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร3.

น้ำมีความหนาแน่นสูงสุด 1,000 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร3ที่อุณหภูมิ 4°Cความหนาแน่นจะลดลงเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่ในทางปฏิบัติ ความหนาแน่นของน้ำคือ 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร3.

ความหนาแน่นสัมพัทธ์คืออัตราส่วนของความหนาแน่นของของเหลวต่อความหนาแน่นของน้ำ

มวลจำเพาะ (w)

มวลจำเพาะของของไหลคือมวลต่อหน่วยปริมาตร ในระบบ Si แสดงเป็น N/m3-ที่อุณหภูมิปกติ w คือ 9810 N/m3หรือ 9,81 กิโลนิวตันต่อลูกบาศก์เมตร3(ประมาณ 10 กิโลนิวตัน/เมตร)3 เพื่อความสะดวกในการคำนวณ)

ความถ่วงจำเพาะ (SG)

ความถ่วงจำเพาะของของไหลคืออัตราส่วนของมวลของปริมาตรของเหลวที่กำหนดต่อมวลของปริมาตรน้ำเท่ากันดังนั้นจึงเป็นอัตราส่วนของความหนาแน่นของของไหลต่อความหนาแน่นของน้ำบริสุทธิ์ ซึ่งโดยปกติทั้งหมดจะอยู่ที่ 15°C

เป็น (2)

ปั๊มจุดหลุมรองพื้นสุญญากาศ

หมายเลขรุ่น:TWP

ปั๊มน้ำบ่อสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลแบบเคลื่อนย้ายได้ซีรีส์ TWP ปั๊มน้ำบ่อจุดสำหรับฉุกเฉินได้รับการออกแบบร่วมกันโดย DRAKOS PUMP แห่งสิงคโปร์และบริษัท REEOFLO ของเยอรมนีปั๊มซีรีส์นี้สามารถลำเลียงอนุภาคที่มีสารสะอาด เป็นกลาง และมีฤทธิ์กัดกร่อนได้ทุกชนิดแก้ปัญหาข้อผิดพลาดของปั๊มระบบ self-priming แบบเดิมๆ มากมายโครงสร้างการทำงานแบบแห้งที่เป็นเอกลักษณ์ของปั๊ม self-priming ชนิดนี้จะเป็นการเริ่มต้นอัตโนมัติและรีสตาร์ทโดยไม่ต้องใช้ของเหลวในการสตาร์ทครั้งแรก หัวดูดสามารถยาวได้มากกว่า 9 เมตรการออกแบบไฮดรอลิกที่ยอดเยี่ยมและโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ทำให้ประสิทธิภาพสูงมากกว่า 75%และการติดตั้งโครงสร้างที่แตกต่างกันสำหรับอุปกรณ์เสริม

โมดูลัสจำนวนมาก (k)

หรือเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติ ของเหลวอาจถือได้ว่าอัดตัวไม่ได้อย่างไรก็ตาม มีบางกรณี เช่น การไหลไม่คงที่ในท่อ ซึ่งควรคำนึงถึงความสามารถในการอัดด้วยโมดูลัสความยืดหยุ่นจำนวนมาก k ได้รับจาก:

เป็น (3)

โดยที่ p คือความดันที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเมื่อนำไปใช้กับปริมาตร V ส่งผลให้ปริมาตร AV ลดลงเนื่องจากปริมาตรที่ลดลงจะต้องสัมพันธ์กับความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นตามสัดส่วน สมการที่ 1 จึงสามารถแสดงเป็น:

เป็น (4)

หรือน้ำ k มีค่าประมาณ 2,150 MPa ที่อุณหภูมิและความดันปกติตามมาด้วยว่าน้ำสามารถอัดตัวได้มากกว่าเหล็กประมาณ 100 เท่า

ของเหลวในอุดมคติ

ของไหลในอุดมคติหรือสมบูรณ์แบบคือของเหลวที่ไม่มีความเค้นในแนวสัมผัสหรือแรงเฉือนระหว่างอนุภาคของของไหลแรงจะกระทำตามปกติที่ส่วนใดส่วนหนึ่งและจำกัดอยู่ที่ความกดดันและแรงเร่งความเร็วไม่มีของไหลจริงใดที่สอดคล้องกับแนวคิดนี้อย่างสมบูรณ์ และสำหรับของไหลทุกชนิดที่กำลังเคลื่อนที่จะมีความเค้นในแนวสัมผัสอยู่ซึ่งมีผลทำให้การเคลื่อนที่ลดลงอย่างไรก็ตาม ของเหลวบางชนิด รวมถึงน้ำ อยู่ใกล้ของเหลวในอุดมคติ และสมมติฐานที่เรียบง่ายนี้ทำให้สามารถนำวิธีการทางคณิตศาสตร์หรือกราฟิกมาใช้ในการแก้ปัญหาการไหลบางอย่างได้

ปั๊มดับเพลิงกังหันแนวตั้ง

หมายเลขรุ่น:XBC-VTP

ปั๊มดับเพลิงเพลายาวแนวตั้งซีรีส์ XBC-VTP เป็นซีรีส์ปั๊มกระจายแสงแบบหลายขั้นตอนแบบขั้นตอนเดียว ซึ่งผลิตตามมาตรฐานแห่งชาติล่าสุด GB6245-2006นอกจากนี้เรายังปรับปรุงการออกแบบโดยอ้างอิงมาตรฐานของ United States Fire Protection Associationส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการจัดหาน้ำดับเพลิงในปิโตรเคมี ก๊าซธรรมชาติ โรงไฟฟ้า สิ่งทอผ้าฝ้าย ท่าเรือ การบิน คลังสินค้า อาคารสูง และอุตสาหกรรมอื่น ๆนอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้กับเรือ ถังเก็บน้ำ เรือดับเพลิง และโอกาสในการจัดหาอื่น ๆ

เป็น (5)

ความหนืด

ความหนืดของของเหลวเป็นการวัดความต้านทานต่อแรงสัมผัสในแนวสัมผัสหรือแรงเฉือนเกิดขึ้นจากอันตรกิริยาและการทำงานร่วมกันของโมเลกุลของของไหลของเหลวจริงทั้งหมดมีความหนืด แม้ว่าจะมีองศาที่แตกต่างกันก็ตามความเค้นเฉือนในของแข็งเป็นสัดส่วนกับความเครียด ในขณะที่ความเค้นเฉือนในของไหลเป็นสัดส่วนกับอัตราความเครียดในแรงเฉือน ตามมาว่าไม่มีความเค้นเฉือนในของไหลที่อยู่นิ่ง

เป็น (6)

รูปที่ 1การเสียรูปแบบหนืด

พิจารณาของเหลวที่กักอยู่ระหว่างแผ่นเปลือกโลกสองแผ่นซึ่งอยู่ห่างจากกัน y เป็นระยะทางสั้นมาก (รูปที่ 1)แผ่นด้านล่างอยู่กับที่ในขณะที่แผ่นด้านบนเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว v การเคลื่อนที่ของของไหลสันนิษฐานว่าเกิดขึ้นในชุดของชั้นหรือแผ่นบางที่ไม่มีที่สิ้นสุด โดยอิสระที่จะเลื่อนชั้นหนึ่งทับอีกชั้นหนึ่งไม่มีการไหลข้ามหรือความปั่นป่วนชั้นที่อยู่ติดกับเพลตที่อยู่นิ่งจะอยู่นิ่งในขณะที่ชั้นที่อยู่ติดกับเพลตที่กำลังเคลื่อนที่มีความเร็ว v อัตราความเครียดในการตัดหรือการไล่ระดับความเร็วคือ dv/dyความหนืดไดนามิก หรือพูดง่ายๆ ก็คือ ความหนืด μ ถูกกำหนดโดย

เป็น (7)

ดังนั้น:

เป็น (8)

การแสดงออกของความเค้นหนืดนี้ตั้งสมมติฐานครั้งแรกโดยนิวตัน และเป็นที่รู้จักในชื่อสมการความหนืดของนิวตันของไหลเกือบทั้งหมดมีค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วนคงที่และเรียกว่าของไหลของนิวตัน

เป็น (9)

รูปที่ 2.ความสัมพันธ์ระหว่างความเค้นเฉือนกับอัตราความเค้นเฉือน

รูปที่ 2 เป็นตัวแทนกราฟิกของสมการที่ 3 และแสดงให้เห็นพฤติกรรมที่แตกต่างกันของของแข็งและของเหลวภายใต้ความเค้นเฉือน

ความหนืดแสดงเป็นเซนติพอยซ์ (Pa.s หรือ Ns/m2).

ในปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของของไหล ความหนืดจะปรากฏขึ้นโดยมีความหนาแน่นอยู่ในรูปแบบ μ/p (ไม่ขึ้นกับแรง) และสะดวกในการใช้ v ระยะเดียวหรือที่เรียกว่าความหนืดจลนศาสตร์

ค่า ν สำหรับน้ำมันหนักอาจสูงถึง 900 x 10-6m2/s ในขณะที่น้ำซึ่งมีความหนืดค่อนข้างต่ำจะมีค่าเพียง 1.14 x 10?m2/s ที่อุณหภูมิ 15° C ความหนืดจลนศาสตร์ของของเหลวจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่อุณหภูมิห้อง ความหนืดจลน์ของอากาศมีค่าประมาณ 13 เท่าของน้ำ

แรงตึงผิวและเส้นเลือดฝอย

บันทึก:

การทำงานร่วมกันเป็นแรงดึงดูดที่โมเลกุลคล้าย ๆ กันมีต่อกัน

การยึดเกาะคือแรงดึงดูดที่โมเลกุลต่างกันมีต่อกัน

แรงตึงผิวเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่ทำให้หยดน้ำค้างอยู่ที่ก๊อก ซึ่งเป็นภาชนะที่บรรจุของเหลวไว้เหนือขอบเล็กน้อยแต่ไม่หกหรือมีเข็มลอยบนพื้นผิวของของเหลวปรากฏการณ์ทั้งหมดนี้เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างโมเลกุลที่พื้นผิวของของเหลวซึ่งอยู่ติดกับของเหลวหรือก๊าซที่ไม่สามารถผสมรวมกันได้ราวกับว่าพื้นผิวประกอบด้วยเมมเบรนยืดหยุ่นซึ่งมีแรงกดสม่ำเสมอ ซึ่งมักจะหดตัวบริเวณผิวเผินเสมอดังนั้นเราจึงพบว่าฟองก๊าซในของเหลวและหยดความชื้นในบรรยากาศมีรูปร่างเป็นทรงกลมโดยประมาณ

แรงตึงผิวที่ลากเส้นจินตภาพใดๆ ที่พื้นผิวอิสระจะเป็นสัดส่วนกับความยาวของเส้นและกระทำในทิศทางตั้งฉากกับเส้นนั้นแรงตึงผิวต่อหน่วยความยาวแสดงเป็น mN/mขนาดของมันค่อนข้างเล็ก โดยอยู่ที่ประมาณ 73 mN/m สำหรับน้ำที่สัมผัสกับอากาศที่อุณหภูมิห้องสิบพื้นผิวลดลงเล็กน้อยiต่อด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

ในการใช้งานส่วนใหญ่ในระบบชลศาสตร์ แรงตึงผิวมีความสำคัญเพียงเล็กน้อย เนื่องจากแรงที่เกี่ยวข้องโดยทั่วไปไม่มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับแรงอุทกสถิตและไดนามิกแรงตึงผิวมีความสำคัญเฉพาะเมื่อมีพื้นผิวว่างและขอบเขตมีขนาดเล็กดังนั้นในกรณีของแบบจำลองไฮดรอลิก ผลกระทบของแรงตึงผิวซึ่งไม่มีผลกระทบต่อต้นแบบ อาจส่งผลต่อพฤติกรรมการไหลในแบบจำลอง และต้องคำนึงถึงแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดในการจำลองเมื่อตีความผลลัพธ์

ผลกระทบของแรงตึงผิวจะเด่นชัดมากในกรณีที่ท่อที่มีรูขนาดเล็กเปิดออกสู่บรรยากาศสิ่งเหล่านี้อาจอยู่ในรูปแบบของท่อมาโนมิเตอร์ในห้องปฏิบัติการหรือเปิดรูพรุนในดินเช่น เมื่อจุ่มหลอดแก้วเล็กๆ ลงในน้ำ จะพบว่ามีน้ำเพิ่มขึ้นภายในหลอด ดังแสดงในรูปที่ 3

ผิวน้ำในท่อหรือที่เรียกว่าวงเดือนจะเว้าขึ้นปรากฏการณ์นี้เรียกว่าแคปิลลาริตี (capillarity) และการสัมผัสกันในแนวสัมผัสระหว่างน้ำกับกระจก บ่งชี้ว่าการเกาะกันภายในของน้ำน้อยกว่าการยึดเกาะระหว่างน้ำกับกระจกแรงดันของน้ำภายในท่อที่อยู่ติดกับพื้นผิวอิสระมีค่าน้อยกว่าบรรยากาศ

เป็น (10)

มะเดื่อ 3. เส้นเลือดฝอย

ดาวพุธมีพฤติกรรมค่อนข้างแตกต่างออกไป ดังแสดงในรูปที่ 3(b) เนื่องจากแรงยึดเกาะมีมากกว่าแรงยึดเกาะ มุมสัมผัสจึงมีมากกว่า และวงเดือนมีใบหน้านูนออกสู่ชั้นบรรยากาศและหดหู่ความดันที่อยู่ติดกับพื้นผิวอิสระมีค่ามากกว่าบรรยากาศ

อาจหลีกเลี่ยงผลกระทบของเส้นเลือดฝอยในมาโนมิเตอร์และแก้วเกจได้โดยใช้ท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 10 มม.

เป็น (11)

ปั๊มหอยโข่งน้ำทะเลปลายทาง

หมายเลขรุ่น:ASN ASNV

ปั๊มรุ่น ASN และ ASNV เป็นปั๊มหอยโข่งท่อดูดคู่แบบแยกส่วนแบบขั้นตอนเดียวและการขนส่งที่ใช้แล้วหรือของเหลวสำหรับงานน้ำ การหมุนเวียนของเครื่องปรับอากาศ อาคาร การชลประทาน สถานีปั๊มระบายน้ำ สถานีไฟฟ้า ระบบประปาอุตสาหกรรม การดับเพลิง ระบบ เรือ อาคาร และอื่นๆ

ความดันไอ

โมเลกุลของของเหลวซึ่งมีพลังงานจลน์เพียงพอจะถูกฉายออกจากส่วนหลักของของเหลวที่พื้นผิวอิสระและผ่านเข้าไปในไอความดันที่เกิดจากไอนี้เรียกว่าความดันไอ Pการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิสัมพันธ์กับความปั่นป่วนของโมเลกุลที่มากขึ้น และส่งผลให้ความดันไอเพิ่มขึ้นด้วยเมื่อความดันไอเท่ากับความดันของก๊าซที่อยู่ด้านบน ของเหลวจะเดือดความดันไอของน้ำที่อุณหภูมิ 15°C คือ 1.72 kPa(1.72 kN/m)2).

ความกดอากาศ

ความดันของบรรยากาศที่พื้นผิวโลกวัดโดยบารอมิเตอร์ที่ระดับน้ำทะเล ความดันบรรยากาศเฉลี่ยอยู่ที่ 101 kPa และเป็นมาตรฐานที่ค่านี้ความกดอากาศลดลงตามระดับความสูงตัวอย่างเช่น ที่ความสูง 1,500 ม. จะลดลงเหลือ 88 kPaคอลัมน์น้ำเทียบเท่ามีความสูง 10.3 เมตรที่ระดับน้ำทะเล และมักเรียกกันว่าบารอมิเตอร์น้ำความสูงนั้นเป็นเพียงสมมุติฐาน เนื่องจากแรงดันไอของน้ำจะทำให้ไม่สามารถบรรลุสุญญากาศโดยสมบูรณ์ได้ปรอทเป็นของเหลวที่มีความกดดันของบรรยากาศที่เหนือกว่ามาก เนื่องจากมีความดันไอเล็กน้อยนอกจากนี้ ความหนาแน่นสูงยังส่งผลให้มีเสาที่มีความสูงพอสมควร - ประมาณ 0.75 เมตร ที่ระดับน้ำทะเล

เนื่องจากแรงกดดันส่วนใหญ่ที่พบในระบบไฮดรอลิกส์อยู่เหนือความดันบรรยากาศ และวัดโดยเครื่องมือที่บันทึกได้ค่อนข้างมาก จึงสะดวกที่จะถือว่าความดันบรรยากาศเป็นตัวเลข เช่น ศูนย์ความดันจะเรียกว่าความดันเกจเมื่ออยู่เหนือความดันบรรยากาศและความดันสุญญากาศเมื่ออยู่ต่ำกว่าหากใช้แรงดันศูนย์จริงเป็นข้อมูล แรงดันจะถือว่ามีความสัมบูรณ์ในบทที่ 5 ที่มีการกล่าวถึง NPSH ตัวเลขทั้งหมดจะแสดงในรูปของบารอมิเตอร์น้ำสัมบูรณ์ ระดับ iesea = 0 เกจบาร์ = 1 บาร์สัมบูรณ์ = 101 kPa = 10.3 เมตรน้ำ


เวลาโพสต์: 20 มี.ค. 2024