유체의 특성, 유체의 유형은 무엇입니까?

일반적인 설명

이름에서 알 수 있듯이 유체는 흐르는 능력이 특징입니다. 유체는 전단 응력이 작더라도 전단 응력으로 인해 변형을 겪는다는 점에서 고체와 다릅니다.유일한 기준은 변형이 발생하는 데 충분한 시간이 경과해야 한다는 것입니다.이런 의미에서 유체는 형태가 없습니다.

유체는 액체와 기체로 나눌 수 있습니다.액체는 약간만 압축 가능하며 열린 용기에 넣었을 때 자유 표면이 있습니다.반면에 가스는 항상 팽창하여 용기를 채웁니다.증기는 액체 상태에 가까운 기체입니다.

엔지니어가 주로 관심을 갖는 액체는 물입니다.이는 대기압 이하에서 방출되는 경향이 있는 용액에 최대 3%의 공기를 포함할 수 있습니다.펌프, 밸브, 파이프라인 등을 설계할 때 이에 대한 대비가 이루어져야 합니다.

수직 터빈 펌프

디젤 엔진 수직 터빈 다단 원심 인라인 샤프트 배수 펌프 이러한 종류의 수직 배수 펌프는 주로 부식 없음, 온도 60°C 미만, 부유 물질(섬유, 모래 제외) 150mg/L 함량 미만의 펌핑에 사용됩니다. 하수 또는 폐수.VTP형 입형 배수 펌프는 VTP형 입형 워터 펌프에 속하며 증가 및 칼라를 기준으로 튜브 오일 윤활을 물로 설정합니다.60 °C 이하의 연기 온도에서는 하수 또는 폐수의 특정 고체 입자(예: 고철, 고운 모래, 석탄 등)를 포함하도록 보낼 수 있습니다.

(1)과 같이

유체의 주요 물리적 특성은 다음과 같습니다.

밀도(ρ)

유체의 밀도는 단위 부피당 질량입니다.SI 시스템에서는 kg/m으로 표시됩니다.3.

물의 최대 밀도는 1000kg/m2입니다.34°C에서.온도가 증가함에 따라 밀도는 약간 감소하지만 실제적인 목적으로 물의 밀도는 1000kg/m입니다.3.

상대 밀도는 액체의 밀도와 물의 밀도의 비율입니다.

비질량(w)

유체의 특정 질량은 단위 부피당 질량입니다. Si 시스템에서는 N/m로 표시됩니다.3.상온에서 w는 9810 N/m3또는 9,81kN/m3(약 10kN/m3 계산의 편의를 위해).

비중(SG)

유체의 비중은 주어진 양의 액체의 질량과 같은 양의 물의 질량의 비율입니다.따라서 이는 순수한 물의 밀도에 대한 유체 밀도의 비율이기도 하며 일반적으로 모두 15°C입니다.

(2)와 같이

진공 프라이밍 웰 포인트 펌프

모델 번호 : TWP

TWP 시리즈 이동식 디젤 엔진 자흡식 비상용 웰 포인트 워터 펌프는 싱가포르의 DRAKOS PUMP와 독일의 REEOFLO 회사가 공동 설계했습니다.이 펌프 시리즈는 입자가 포함된 모든 종류의 깨끗하고 중성이며 부식성인 매체를 이송할 수 있습니다.전통적인 자체 프라이밍 펌프 결함을 많이 해결하십시오.이러한 종류의 자흡식 펌프 고유의 건식 작동 구조는 첫 번째 시작 시 액체 없이 자동 시작 및 재시동되며 흡입 헤드는 9m 이상이 될 수 있습니다.뛰어난 유압설계와 독특한 구조로 75%이상의 고효율을 유지합니다.그리고 선택 사항에 따라 다른 구조 설치가 가능합니다.

부피 계수(k)

또는 실용적인 목적으로 액체는 비압축성으로 간주될 수 있습니다.그러나 파이프의 불안정한 흐름과 같이 압축성을 고려해야 하는 특정 경우가 있습니다.체적탄성계수 k는 다음과 같이 주어진다.

(3)과 같이

여기서 p는 부피 V에 가해질 때 부피 AV가 감소하는 압력의 증가입니다.부피의 감소는 비례적인 밀도의 증가와 연관되어야 하므로 방정식 1은 다음과 같이 표현될 수 있습니다.

(4)와 같이

또는 물,k는 정상 온도 및 압력에서 약 2,150MPa입니다.따라서 물은 강철보다 약 100배 더 압축성이 높습니다.

이상적인 유체

이상적인 유체 또는 완벽한 유체는 유체 입자 사이에 접선 응력이나 전단 응력이 없는 유체입니다.힘은 항상 단면에서 정상적으로 작용하며 압력과 가속력으로 제한됩니다.실제 유체는 이 개념을 완전히 따르지 않으며, 움직이는 모든 유체에는 움직임을 약화시키는 영향을 미치는 접선 응력이 존재합니다.그러나 물을 포함한 일부 액체는 이상적인 유체에 가깝고 이러한 단순화된 가정을 통해 특정 흐름 문제를 해결하는 데 수학적 또는 그래픽 방법을 채택할 수 있습니다.

수직 터빈 소방 펌프

모델 번호 : XBC-VTP

XBC-VTP 시리즈 수직 장축 소방 펌프는 최신 국가 표준 GB6245-2006에 따라 제조된 단일 단계, 다단계 디퓨저 펌프 시리즈입니다.또한 미국 화재 예방 협회(United States Fire Protection Association)의 표준을 참조하여 디자인을 개선했습니다.그것은 석유화학, 천연가스, 발전소, 면직물, 부두, 항공, 창고, 고층 건물 및 기타 산업 분야의 방화수 공급에 주로 사용됩니다.이는 선박, 해상 탱크, 소방선 및 기타 공급 행사에도 적용될 수 있습니다.

(5)와 같이

점도

유체의 점도는 접선 또는 전단 응력에 대한 저항성을 측정한 것입니다.이는 유체 분자의 상호 작용과 응집에서 발생합니다.모든 실제 유체는 정도가 다르지만 점도를 갖습니다.고체의 전단 응력은 변형률에 비례하는 반면, 유체의 전단 응력은 전단 변형률에 비례합니다. 따라서 정지 중인 유체에는 전단 응력이 있을 수 없습니다.

(6)과 같이

그림 1.점성 변형

매우 짧은 거리 y만큼 떨어져 있는 두 판 사이에 갇힌 유체를 생각해 보십시오(그림 1).아래쪽 판은 고정되어 있고 위쪽 판은 속도 v로 움직입니다. 유체 운동은 일련의 무한히 얇은 층이나 박판에서 서로 자유롭게 미끄러지는 것으로 가정됩니다.교차 흐름이나 난류가 없습니다.고정된 판에 인접한 층은 정지 상태에 있는 반면 움직이는 판에 인접한 층은 속도 v를 갖습니다. 전단 변형률 또는 속도 구배의 비율은 dv/dy입니다.동적 점도, 더 간단히 말하면 점도 μ는 다음과 같이 표현됩니다.

(7)과 같이

하도록 하다:

(8)과 같이

점성 응력에 대한 이 표현은 Newton에 의해 처음으로 가정되었으며 Newton의 점도 방정식으로 알려져 있습니다.거의 모든 유체는 일정한 비례계수를 가지며 이를 뉴턴 유체라고 합니다.

(9)와 같이

그림 2.전단 응력과 전단 변형 속도 사이의 관계.

그림 2는 방정식 3을 그래픽으로 표현한 것이며 전단 응력 하에서 고체와 액체의 다양한 거동을 보여줍니다.

점도는 센티푸아즈(Pa.s 또는 Ns/m)로 표시됩니다.2).

유체 운동과 관련된 많은 문제에서 점도는 μ/p(힘과 무관) 형식의 밀도로 나타나며 운동학적 점도라고 알려진 단일 항 v를 사용하는 것이 편리합니다.

중유의 ν 값은 900 x 10만큼 높을 수 있습니다.-6m2/s인 반면, 상대적으로 점도가 낮은 물의 경우 15°C에서 1,14 x 10μm2/s에 불과합니다. 액체의 동점도는 온도가 증가함에 따라 감소합니다.실온에서 공기의 동점도는 물의 약 13배입니다.

표면 장력과 모세관 현상

메모:

응집력은 비슷한 분자끼리 서로 끌어당기는 힘입니다.

접착력은 서로 다른 분자가 서로 끌어당기는 힘입니다.

표면 장력은 한 방울의 물이 수도 꼭지에서 현탁 상태로 유지되도록 하고, 용기의 가장자리 약간 위에서 액체로 채워지지만 흘리지 않게 하며, 바늘이 액체 표면에 떠다니게 하는 물리적 특성입니다.이러한 모든 현상은 혼합되지 않는 다른 액체나 기체에 인접한 액체 표면의 분자 간의 응집력으로 인해 발생합니다.이는 표면이 항상 표면적을 수축시키는 경향이 있는 균일한 응력을 받는 탄성 막으로 구성되어 있는 것과 같습니다.따라서 우리는 액체 속의 기체 기포와 대기 중의 수분 방울의 모양이 대략 구형이라는 것을 발견했습니다.

자유 표면에서 가상의 선을 가로지르는 표면 장력은 선의 길이에 비례하고 선에 수직인 방향으로 작용합니다.단위 길이당 표면 장력은 mN/m로 표시됩니다.그 크기는 매우 작으며 실온에서 물이 공기와 접촉하는 경우 약 73mN/m입니다.표면 10이 약간 감소합니다.i온도가 올라가면서 계속.

대부분의 유압 응용 분야에서 표면 장력은 거의 중요하지 않습니다. 왜냐하면 관련 힘은 일반적으로 유체정역학 및 동적 힘에 비해 무시할 수 있을 정도이기 때문입니다.표면 장력은 자유 표면이 있고 경계 치수가 작은 경우에만 중요합니다.따라서 수력학 모델의 경우 프로토타입에서는 중요하지 않은 표면 장력 효과가 모델의 흐름 동작에 영향을 미칠 수 있으며 결과를 해석할 때 시뮬레이션 오류의 원인을 고려해야 합니다.

대기에 개방된 작은 구멍의 튜브의 경우 표면 장력 효과가 매우 뚜렷합니다.이는 실험실에서 압력계 튜브 형태를 취할 수도 있고 토양에 구멍을 뚫을 수도 있습니다.예를 들어 작은 유리관을 물에 담그면 그림 3과 같이 관 내부에서 물이 올라오는 것을 볼 수 있습니다.

튜브의 물 표면 또는 메니스커스라고 불리는 부분은 위쪽으로 오목합니다.이 현상을 모세관 현상이라고 하며, 물과 유리 사이의 접선 접촉은 물의 내부 응집력이 물과 유리 사이의 접착력보다 작음을 나타냅니다.자유 표면에 인접한 튜브 내의 물의 압력은 대기압보다 낮습니다.

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그림 3. 모세관현상

그림 3(b)에 표시된 것처럼 수은은 다소 다르게 행동합니다. 응집력이 부착력보다 크기 때문에 접촉 각도가 더 크고 메니스커스는 대기에 대해 볼록한 면을 가지며 함몰됩니다.자유 표면에 인접한 압력은 대기압보다 큽니다.

압력계 및 게이지 유리의 모세관 효과는 직경이 10mm 이상인 튜브를 사용하여 피할 수 있습니다.

(11)과 같이

원심 해수 목적지 펌프

모델 번호 : ASN ASNV

모델 ASN 및 ASNV 펌프는 단일 단계 양흡입 분할 볼류트 케이싱 원심 펌프이며 수도 작업, 에어컨 순환, 건물, 관개, 배수 펌프장, 발전소, 공업용수 공급 시스템, 소방용으로 사용되거나 액체 운송됩니다. 시스템, 선박, 건물 등.

증기 압력

충분한 운동 에너지를 가진 액체 분자는 액체 본체의 자유 표면으로 튀어 나와 증기 속으로 전달됩니다.이 증기에 의해 가해지는 압력은 증기압 P로 알려져 있습니다.온도의 증가는 더 큰 분자 교반과 연관되어 증기압의 증가를 가져옵니다.증기압이 그 위에 있는 기체의 압력과 같을 때 액체는 끓습니다.15°C에서 물의 증기압은 1,72kPa(1,72kN/m)입니다.2).

기압

지구 표면의 대기압은 기압계로 측정됩니다.해수면에서 대기압은 평균 101kPa이며 이 값으로 표준화됩니다.고도에 따라 대기압이 감소합니다.예를 들어 1,500m에서는 88kPa로 감소됩니다.물기둥 등가물은 해수면에서 10,3m의 높이를 가지며 종종 물기압계라고도 합니다.물의 증기압으로 인해 완전한 진공이 달성되지 않기 때문에 높이는 가상입니다.수은은 증기압이 무시할 만큼 낮기 때문에 훨씬 우수한 기압계 액체입니다.또한 밀도가 높기 때문에 기둥의 높이가 해수면에서 약 0,75m에 이릅니다.

유압장치에서 발생하는 대부분의 압력은 대기압보다 높으며 상대적으로 기록하는 기기로 측정되므로 대기압을 기준점, 즉 0으로 간주하는 것이 편리합니다.압력은 대기압보다 높으면 게이지 압력, 대기압보다 낮으면 진공압이라고 합니다.실제 제로 압력을 기준으로 삼는 경우 압력은 절대 압력이라고 합니다.NPSH가 논의되는 5장에서 모든 수치는 절대 물 기압계 용어로 표현됩니다. 즉, 기준수위 = 0 bar 게이지 = 1 bar 절대 =101 kPa=10,3 m 물입니다.


게시 시간: 2024년 3월 20일