Sistemul hidraulic, proprietățile fizice ale lichidelor

Fizice svoystvaharakterizuyutsya dilatare termică, compresibilitate, elasticitate, viscozitate și volatilitate.

dilatare termică - o proprietate fluid își schimbă volumul cu modificările de temperatură

Coeficientul bt nu este constantă pentru un anumit lichid, aceasta depinde de temperatura și presiunea inițială. Cu toate acestea, în condiții normale, cu suficientă precizie, este luată constant. Astfel, pentru apa bt = 2 · 10 -4 1 / o C, iar pentru petrol bt = 8 · 10 -4 1 / o C.

În cele mai multe extensie de calcul fluid hidraulic este ignorat, dar, de exemplu, motorul de calcul al sistemelor de răcire trebuie să fie luate în considerare.

Compresibilitatea lichidelor - o proprietate de lichide schimba volumul lor atunci când presiunea

Raportul bp, de asemenea, nu este constantă, aceasta depinde de condițiile de comprimare. Mediile sale pentru P <500 МПа равны:

pentru ulei - bp = 7 · 10 -4 1 / MPa (1 Pa = 1 N / m2).

Astfel, lichid practic incompresibil. Cu toate acestea, în mașini de suspensii hidraulice la p = 300-500 fluidului de lucru MPa (ulei mineral) este comprimat până la 17-20% din volumul inițial.

Lichid elastic - lichid este capacitatea de a lua fostul volumul său după îndepărtarea sarcinii externe. O astfel de proprietate fluid este caracterizat printr-un coeficient de elasticitate e = 1 / bp. proprietate elastică specifică utilizarea unui lichid ca fluid de lucru în mai multe dispozitive hidraulice și mașini, și se caracterizează printr-un modul K. N / m.

Evaporarea zhidkosteyzavisit de temperatură și presiune. Prin reducerea presiunii fluidului și creșterea temperaturii crește presiunea vaporilor și lichidul începe să fiarbă. realiza sub presiunea parțială a vaporilor de fluid la presiunea vaporilor RNP (parțial) pe suprafața sa, în care perechea de evaporare și condensare sunt reciproc echilibrate p = RNP.

În condiții normale de apă (presiune atmosferică și temperatură) conține aproximativ 2% din aer dizolvat în ea. Evident, pe măsură ce crește și presiunea scade temperatura atunci când p <рнп . вместе с испарением жидкости в ней начнут выделяться пузырьки воздуха.

Apariția în apă nazyvaetsyakavitatsiey vapori de bule de aer. Lichid care conține un amestec de abur dobândește proprietăți diferite de proprietățile apei: crește semnificativ compresibilitatea. Odată ajuns în zona de înaltă presiune (p> CHP), bulele de abur și se condensează lichefiaza, și aer comprimat sau complet interblocare. Acest fenomen este instantanee și este însoțită de lovituri puternice, cu o creștere bruscă a presiunii, într-o mie de ori mai mare decât presiunea atmosferică puțini. Deoarece mikroudary repetat de mai multe ori pe o suprafață foarte mică, există distrugerea o suprafață solidă. Rezultatul este o așa-nazyvaemayakavitatsionnayaeroziya.

Fenomenul de cavitatie reduce capacitatea conductei, reduce debitul și eficiența pompei. eroziunea cavitația lame duce la distrugerea turbinelor hidraulice, elice marine și structuri hidraulice chiar din beton.

Viscozitatea acestei proprietăți zhidkostey- lichid pentru a rezista deplasării straturilor de fluid unul împotriva celuilalt. Vâscozitatea este un randament bun opus: lichid mai vâscos (glicerol, uleiuri și altele asemenea) sunt mai puțin curgător și vice-versa.

Când fluidul vâscos curge de-a lungul unui flux de inhibare a peretelui solid se produce datorită vâscozității lichidului. Viteza de curgere a straturilor individuale scade aproape de peretele stratului lichidului la v = 0 la Y = 0, alunecarea între straturi apare, însoțită de apariția tensiunilor de forfecare (stres frecare), estimat prin formula

în cazul în care m - factor de proporționalitate, numit dinamic vâscozitate zhidkostiPa · s; d v / dY este viteza de gradient (uneori numit deformare de mare viteză); d v- creștere a vitezei corespunzătoare incrementului coordonatelor dY (Fig. 2.1). Dimensiunea de forfecare - N / m 2.

Fig. 2.1. distribuția vitezei în timpul curgerii unui fluid vâscos de-a lungul peretelui

TPO cu forță constantă tangentă suprafeței totale S T (forța de frecare) pe această suprafață este

Din legea de frecare, care este descris de ecuația (2.4), se observă că tensiunea de forfecare t poate avea loc numai în fluidul se deplasează în prezența mare viteză de deformare d v / dY.

La deformare de mare viteză lichid staționar este zero, prin urmare, tensiunile de forfecare sunt de asemenea zero. Lichide, pentru care relația este acceptabil (1.2) sunt numite normale sau Newtonian.

Cu toate acestea, există un lichid pentru care relația (2.4) este inacceptabilă. Acestea includ, de exemplu, petrol și unele produse petroliere și bituminoase materiale ipolimernye, care diferă de fluidele Newtoniene normale, prezența forțelor de frecare, chiar și în stare de repaus. Mișcarea lor de odihnă începe numai după depășirea o anumită limită de forfecare stres t0. care este independentă de gradientul vitezei de-a lungul normalele

Împreună cu vâscozitatea dinamică sunt de asemenea folosite în calculele hidraulice și o viscozitate cinematică

Unitatea de viscozitate cinematică Stokes (St), Cm 1 = 1 · 10 -4 m 2 / s. vâscozitatea cinematică se determină în practică prin intermediul unor dispozitive speciale - viscozimetru (Viscometer utilizat în principal expirarea și Viscometer capilară). Vâscozitatea cinematică a unor lichide sunt prezentate în Tabelul 1.1.

Vascozitatea picăturii este în mare măsură independentă de temperatură. De exemplu, temperatura crește vâscozitatea picăturilor de lichid scade, iar aerul este crescut. Acest lucru se datorează faptului că vâscozitatea datorită forțelor intermoleculare de adeziune, care, cu o creștere a temperaturii scade lichid, iar moleculele de gaz se deplasează aleator și cu creșterea temperaturii, această confuzie este crescută, ceea ce determină o creștere a viscozității.

Vâscozitatea joacă un rol important în pomparea lichidelor prin conducte, golirea rezervoarelor la diverse masini si mecanisme. Deosebit de important este viscozitatea temperaturii uleiului de ungere. De exemplu, o reducere semnificativă în uleiurile de viscozitate utilizate în sistemele de lubrifiere a motorului, mașinile pot face prea Fluiditate la temperaturi mai mari. Ca urmare, performanța lor se deteriorează, ceea ce determină uzura prematură a pieselor de frecare a motorului. În acest sens, se utilizează aditivi speciali stabilizatori uleiuri de vâscozitate.