Вт. Апр 23rd, 2024

Таблица 2 — Коэффициент температурного расширения воды

Температура оС   Давление, Па 4..10 оС 10..20 оС 40..50 оС 60..70 оС 90..100 оС
0,1 мПа 0,000019 0,000150 0,000422 0,000556 0,000719
10 мПа 0,000043 0,000165 0,000422 0,000548
50 мПа 0,000149 0,000236 0,000429 0,000523 0,000523

Коэффициент температурного расширения нефти в атмосферных условиях лежит в пределах βt= (6…8)*10-4, 1; ртути — βt= 1,8*10-4, 1. В пределах обычно встречающихся изменений температур и давлений значение коэффициентов температурного расширения большинства капельных жидкостей можно считать постоянными.

Вязкость. Движение реальных жидкостей сопровождается возникновением трения продольных слоёв жидкости. Трение приводит к потерям энергии потоком жидкости. Причиной трения является вязкость жидкости. Вязкость – это свойство реальной жидкости сопротивляться относительному сдвигу слоёв жидкости, касательным усилиям. Это свойство проявляется только при движении жидкости. Наличие внутреннего трения в жидкости впервые обнаружил в 1687 году сэр Исаак Ньютон и предложил гипотезу о пропорциональности сил внутреннего трения между слоями площади поверхности касания этих слоёв и относительной скорости их движения, отметив, что эта сила зависит от вида жидкости и не зависит от внешнего давления. Зависимость сил сопротивления, возникающих при скольжении слоёв, предложенная Ньютоном, имеет вид (1.7):

2

здесь μ – коэффициент динамической вязкости, Па*с;

S — площадь поверхности контакта соприкасающихся слоёв жидкости, м2;

dU/dn – градиент скорости жидкости в направлении нормали к направлению движения, 1/с;

dU – разность скорости двух соприкасающихся слоёв, в предположении того, что слои бесконечно тонкие, м/с;

dn – расстояние между осями слоев, м.

Из уравнения следует, что силы сопротивления при dU = 0 не возникают. То есть вязкость проявляется только во время движения жидкости. Вязкость капельных жидкостей изменяется при изменении давления до 10 мПа незначительно, поэтому при расчётах в этом интервале давлений изменением вязкости можно пренебречь.

Температура на вязкость влияет очень значительно. Рост температуры капельных жидкостей сопровождается быстрым снижением значения вязкости. Это явление объясняется тем, что в жидкости молекулы находятся близко, а вязкость обуславливается силами межмолекулярного взаимодействия, влияние которых с ростом температуры снижается. Вязкость газов наоборот увеличивается при возрастании температуры. Причиной этого является то, что в газах вязкость вызывается тепловым, хаотичным движением молекул, интенсивность которого возрастает при увеличении температуры.

 

В расчётах используют два типа вязкости: динамическую и кинематическую. Связь между этими типами вязкости определяется простой зависимостью: 

μ = vp, Па*с, (1.8)

где μ – коэффициент динамической вязкости;

V – коэффициент кинематической вязкости;

ρ – плотность жидкости.

Определить плотность и удельный вес газа при температуре t2 = 400oC, если плотность его при температуре:

t1 = 10oC равна p1 = 1,3 кг/м3

Для решения этой задачи необходимо вспомнить закон изменения плотности газов в зависимости от температуры при постоянном давлении pT = const. Тогда можно записать p1T1 = p2T2. Отсюда значение искомой плотности p2 = p1*T1/T2. Необходимо однако помнить, что значения температур Т1, Т2 необходимо подставлять в градусах Кельвина.

Т1 = t1 + 273 = 10 + 273 = 283 K.

Т2 = t2+ 273 = 400 + 273 = 673 K.

p2 = (1,3 *283)/673 = 0,55 кг/м3.

Удельный вес при этих условиях:

ϒ2 = p2*g = 0,55 * 9,81 = 5,4 H/м3

От content

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *