Гидравлика и гидропневмопривод Никитин 2 (1067420), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Плотность капельных жидкосюй ири повышении давления от О до 40 МПа намсияется приблнтнтсльно на 2 ".К Молуз упругости зависит от типа жидкости и сосгюияет: для воды при абсолютной температуре Т вЂ” — 293 К . 20(И) МПаг для нефти 1430 МПа; лля жилкосый на нефтяной основе (1,25...1,75) 10т МПа; ляя ртути — 3,2 !О" МПа. Межмолекулярныл силы обеспечивают не только уиорялочсниос распояюкснне молекул в прлютршстве. но н нагую по сравнению ° штамп сжимасмость тасрлых и жидких тея.
В отличие от жнлгколжеп газы способны сильно сжишаться. При газооблразном состоянии аеиыства молекулы хаотически движутся в пространстве н азюшодейшвуктг только посредством сточьновений. Оыутстатте длительных межмолскулярных святей обусловливает как текучесть гата, тък и его сжнмаемость. В обшем случае лавлсние и температура газа определяются ш о объемом. Зависимость между лавчением и обьемом устанавлнваеыя характеристическим уравнением состояния ндстюьиого газа Клапспроиа — Менделеева: р,, = рдуТ, где р„р, .
давление и плотность гюа соответсгясгг!то! )( - газовая постоянная (для аоздуха— 287 Дяп(кг к)); т- абсолипная температура. Тептооое ратко!ровно чтыеиеипс размеров тшга в процессе нагревания (при р = сапа) - характеризуется кочффициеитом объемного расширения Вг, который раасн игпопленню относительного ПЗМЕНЕиня ООЪЕМа Ьигт К Прираюсинш тСМПсратурЫ На 1'С Прн р-- = соим„т. с. ))т = —, гле П'т — объем прн начальной ~емпеьпг Ю;, АТ' ратурс. ВдииицавСН-К ', 'С '.
24 Для рабочих жнлкосгей иа нефтяной основе [минеральных ма- сел) бт = 7 10'...3-10' 1:"*С. Дчя нефти н нефтепродуктов Д.Н. Менделеевым получена зависимость тпменсния плотности от изменения тслшературы: р=, тде р и рл - плотность орн Ре 1 ~ ОТЛТ температуре Ти Т соствегспюппо ОТ = Т- Ть Вязкоггиь — свойство жнлкостед и ппоа окатывать сопротивле- ние перемещению одной нх части относительно лрупл)й Межлу слоями, лвнжушимиоя с ратными скоростями. действуют каса- тельные силы виутрсиншо траяна. Друпши словами, аязкость— внутреннее трение, Раыичюот объемнукт н ынгснпнальную вяшосгь. Объеюгоя пчакость характернлуст способносп жидкости воспринимать сжима1огпнс н растягнваюшие силы и орояадяется в сдвиге фш между давлением, оказываелюм иа жнлкость, н обьсмной дефор- мацией, которую созлает ою давление.
Тонгснячииыии еязкосмь — свойство жилкости окюывать сощю- тиьлснис сдвигу (сколъжснюо) нлп отношпелыламу перемещению ес сяосв. При ычсннп жнлксспг вдоль твердой егснкн иронсходш торможение потока, обу- слоаясаное вязкостью (рнс. 1.4). Скорость дви- жения я умсиьшасгся по мере сокрашения рас- стояния у,ю сынки вплгпь до я = 0 щю у = О. члп Мюкду слоямп пронсходты проскальтываппе, сопроиакл1гницееся вотпиьиовеиием кагал.сггь- Рш. 1.4.
профпж ных напряжений аслелствис аыимодсйствпя скоростей прн лан- молекул„расположенных по рюпыс сыроиы жсиик вяткол юш- границы ыежду саояМИ, а нс За СчЕт пореноса кссглтвяоль сынки молекул черил эту грмгипу. В газе виткоспл ха- ракгеризуюишя перенос количсстиа движения, обуаюютсна тепло- вым хаотическим движением молекул и переходом молекул нз од- пото слоя в хрупай, при жом касательные напряженна компенсиру- ют перенос количества движения.
Скорссп хаапгческаго неупоря. дочепиаго (поперечного) лвнжсиня молекул ыта иа даа порядка выше скорости упорялочсниого (проловьггого) движения. В жидко- стях вязкость н свюапныд с пгим перенос количества движения обусловлены ратрушеииел1 межмовекувярных сашей, а диффузия- т чшовым движением. В отлично от гвердьш тел, где напряженна пропорционально деформации, а жидкостях, согласно гипотезе Нытаоиа, касаывь- Пл ).
! ияюслй мили х! !х((!гетмтгихи г. миг!с 5000 1000 !ОО О и, =Л,е р),'-).(тз-7)')), иыо згеирякшлия зависят ш типа жидкости и скорости деформации, 11рн слоистом течении касательное напряжение измсияешя праыо пропорционально так юзыаасмаму поперечному градиенту скорости (скорости леформашш); г)и Н" 4(Г где р — козффнлиент пропорциональности, называемый дггггцзгггчегхай алжосгнью! гйгг/гб - изчеиенне скорости, прнхолтисеся на единицу ллвны в направ шинн галлии у потока н, следоватевьио, характеризуюгцсе интенсивность сдвига слоев жнлхосги в некггторай точке. Знак длюс нлн минус выбиранп а зависимости ог знала скорости деформа!игл твк, чтобы яапряжение было положптельг!ым. Таким аа!юзом, йгеб и За единипу динамической вязкости в СИ прил~я! паскмьсекунла(Па с); в С1С-пуаз(П), 1 !!.--0 1 Па с =00102 кгс сгм'.
Наряду с динамической вшкостыо р применяют хггггеиатюгмбю вязкость ю катарах опрсделяегсл как т —" р 'р. )глиницей измерения в СИ являешя квхчразз~ый истр !ы сскунлу (мз/с)! в М)(( СС- сюкс (Ст): ! Ст --- 1. 10 мйс. Сотая лолч стокса - сан пютокс (сСт); 1ОСТ =ОО(ст =1 мчфс=10чмз)с, й жидкостях молекулы расположены на малом расстоянии лруг от лрупй н вязкость обусловисна силами лгежмолекуаярного взаимодействия, которые с поеьиаеииеы температуры ослабевают, позтому вязкость уменьшается (рис. !.5).
В запах вязкость — результат обмена козпгчсством движения лгежлу молекулами при их бссггорхлочноя тс!шовам дввксшги, интенсивность козорога увеличивается с ростам температуры. Пазтаыу вязкость газов с повышением температуры увеличашстся (см. рнс, 1,5). Влияние температуры на вязкасп, жидкостей опрелсляется следующей формулой: где лл и и~ - вязкгхзь прн темперюуре тз 273 + г. и П =. 273 + гз, х - козффиднеит. зависящий от типа и марки жилкасти, 1ПС; д:ы жидкостей ие иефгялой основе х" 0,02...0,03 1РС (болынее значение соответствует темпера гуре акала 20 'С, в мовьшае — 30...90 'С). Вязкость жилкасгн зашипи от двюе!пгя, что существенна проявлштся прн лаелсиан, прсеыгггаюгцем 30...40 МПа.
С ростом давления (р > 20 МПа) шзкасзь большннагва жилкастсй увеанчнвашся В саазистствнгг с «юрмуззой рз =р; хр~п(рз-р.6 где и. н !г~ - вязкость при лагшснив р. н ри а — козффицвсн!, зависяпг!гй ат типа и марки жилкосзп, МПа ". для масел на нефтяной . Ошювс хозффицие~п а лтиеншюя в пределах 0,002...0,003 (нижний уровень соответствует вьюжой температуре, а аерюшй — низкой). -50 50 04 40 % 450 -50-40 О 20 40 50 х'П !'ис. !.5.
Зависшахш шзкаюи капсвьнОГг жпдкашн (масла. кола! и газа (гю здук а) ат те ми ар чту рм В отлично ог жидкоотей вязкость гюа ие зависит от давления, тзш как произведение 1шотности р и длины ! свобогшога пробега мгшекулы между двумя столкновениями не зависит от даввешш. Таким образом, закова! трения жплкастей. обусловленных вяз. костью, прпнцшшально отлнчшатся от законов трения твердык тел.
В соответствии с пгпагаюй Ньи>юна в покоящейся жидкости каоюшгьиые напряженна булем считшь равнммн нулю, 1 Ч 2 !'идчюегике Дс. У. Гт1(тст тш сугс . = гс т р сбд оц мо 28 0 Жнлкосз и, для которых справедлива гипотеза Выслана, называют иьютоинкшюнси Сунсествусот жидкости (командные суспснзии, растворы полимеров, строьпеаьные распюры и т, п.). для которых связь между касншльпым напра!кеннет и скоросгькл дефаршцшн прн адвшя выраяшегся друпсмн законамн.
Такие жидкаспс пазыссают гсессьилиюгсслссслтчии. ! (апрнмер, для ненььпоновской (мпкопластню соя ! жилкастн зта свалетельсгвует о том, по движение лишь на*пгется пасло шго, как вне!пней смой будет нреалолено напряжение сдвинь те, т. е, в состоянии покоя сущнщвуют касательные напрюкеиия, а вязкосгь щюявляется лишь при движении жнлкостн. Ригтварижасть — вснможнасть образованаа растворов. Газ растворяется в яшдкостях прн любых условиях, В одина!с объема жндкоши количесшо растворенного газа разлп пса мя разных жнлкостей и зависит от температуры и давления среды.
Относительный объем гам, растворенного в жидкости да полиоса насыщения, согласна мкону Генри — Давьзона, прямо пропорционален лавлению смеси: й'с Рс Рл сле й', — объем раствореияаго газа, приведенный к нормальным условиям (за нормальные условна принят абсалюпюе лавление Рл = О, ! Х(Па и темпеРатУРа сРсДы сс = 20 'С); )а; — обьем снеси; я - козффвцненг рьсгворпмости таю и жиш.ости прц температуре гы Р, — давление смеси, измеренное в абсочпошых вцзи швах. Ирн пормаяьных условиях для фаз вода воздух й " 0,0(б; нефть .
воздух й = О 075...0, 127. При попижснил давления осшлесталястся юпсвсивиас выделение га:и, причем проноса выделения газа м жнлкасти происходит более янтенсивна, чем процесс рашварессня. Экспериментально показано, по шютпшпь н модуль упругости жилксхтн в растворе ие нзменюспся. В жидкостях может находимся достаточно большое количество смешанных с ней гщов. Количество смешанных гаюв (аошухь) снивасот козффицисгггом растворимости й " И; сй'л. Обычно й = 0,0)5...0,025.
Объем смешанных газон в опрслсьсииой степени жег влиять на маллль !'пртгссти жидкости. Ислирегсие - переход вшцестпа из жидкого лшн твердого состояния в гаюобразиое состоаиис (пар). Исиорякссшзгсь свойственна всем капсльньжс жилкостям и зависит аг типа жидкости и условий зксплуатьции. Онредсляюшпм парюшчром являешя температура кипения при иорммьных )оханиях: чем вьмс темстература кипени», тем меътсинее щютекает процесс испарения. !'!роцссс иншнснвнога испарении жидкости не талысо с сс своболной сю. всрхностн, но и па всему объему жилкосги ннугрь с образованием прн зтам пузырьков пара, нюываип юии инеи.
Более полной характеристикой процесса испарения алужсп минимальное давление а жнлкости — давление Ри. наеьпцеиного пара, при котором нары жилкосзтс иаходлша в равновесии с жилкосгью и гьсяо молекул, персходяьшш из жилкооп! а пар. равно числу молекул, совершающих обратный переход. Любая попытка получить дамсшю ниже давления насып1епнога пара приводит к сому.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
