概要
流体はその名のとおり流動する性質を持ち、固体とは異なり、たとえ小さなせん断応力であってもせん断応力によって変形します。唯一の基準は、変形が起こるまでに十分な時間が経過することです。この意味で、流体は形がありません。
流体は液体と気体に分けられます。液体はわずかに圧縮可能であり、開いた容器内に置かれると自由表面が存在します。一方、気体は常に膨張して容器を満たすようになります。蒸気とは、液体に近い気体です。
エンジニアが主に扱う液体は水です。溶液中には最大 3% の空気が含まれる場合があり、大気圧以下の圧力では空気が放出される傾向があります。ポンプ、バルブ、パイプラインなどを設計する際には、これを考慮する必要があります。
ディーゼルエンジン垂直タービン多段遠心インラインシャフト水排水ポンプこの種の垂直排水ポンプは主に、腐食なし、温度60℃未満、懸濁物質（繊維、砂を含まない）150 mg / L含有量未満のポンプに使用されます。下水または廃水。VTP型縦型排水ポンプは、VTP型縦型ウォーターポンプの増量とカラーに基づいて、チューブ油潤滑が水に設定されています。60 °C 未満の温度で燻煙することができ、下水または廃水の特定の固体粒子 (鉄くずや細かい砂、石炭など) を含むために送ることができます。
流体の主な物理的特性は次のように説明されます。
密度(ρ)
流体の密度は、単位体積あたりの質量です。SI システムでは kg/m で表されます。3.
水の最大密度は 1000 kg/m です。34℃で。温度が上昇すると密度はわずかに減少しますが、実用的な目的では、水の密度は 1000 kg/m です。3.
相対密度は、水の密度に対する液体の密度の比です。
比重(w)
流体の比質量は単位体積あたりの質量です。Si系ではN/mで表されます。3。常温ではwは9810N/m3または 9,81 kN/m3(約10kN/m3 計算を容易にするため）。
比重（SG）
流体の比重は、同じ体積の水の質量に対する、所定の体積の液体の質量の比です。したがって、通常はすべて 15°C における流体の密度と純水の密度の比でもあります。
モデル番号：TWP
TWPシリーズ移動式ディーゼルエンジン自吸式緊急用井戸水ポンプはシンガポールのDRAKOS PUMPとドイツのREEOFLO社が共同設計したものです。このシリーズのポンプは、粒子を含むあらゆる種類の清浄、中性、腐食性媒体を輸送できます。従来の自吸式ポンプの多くの障害を解決します。この種の自吸ポンプのユニークな空運転構造は、初回起動時に液体なしで自動的に起動および再起動します。吸込揚程は9 m以上です。優れた油圧設計と独自の構造により、75%以上の高効率を維持します。オプションで別構造の取り付けも可能です。
体積弾性率 (k)
または実用的な目的では、液体は非圧縮性とみなされる場合があります。ただし、パイプ内の非定常流れなど、圧縮率を考慮する必要がある特定のケースもあります。体積弾性率 k は次の式で与えられます。
ここで、p は、体積 V に加えられると体積 AV が減少する圧力の増加です。体積の減少は密度の比例した増加と関連している必要があるため、式 1 は次のように表すことができます。
または水、k は常温常圧で約 2 150 MPa です。つまり、水は鋼よりも約 100 倍圧縮しやすいということになります。
理想的な流体
理想的または完全な流体とは、流体粒子間に接線応力やせん断応力が存在しない流体のことです。力は常にセクションで通常どおりに作用し、圧力と加速力に限定されます。実際の流体はこの概念に完全に準拠するものはなく、運動中のすべての流体には、動きに減衰効果をもたらす接線方向の応力が存在します。ただし、水を含む一部の液体は理想的な流体に近く、この単純化された仮定により、特定の流れの問題の解決に数学的またはグラフィカルな方法を採用することができます。
型番：XBC-VTP
XBC-VTP シリーズ垂直長軸消火ポンプは、最新の国家規格 GB6245-2006 に従って製造された一連の単段、多段ディフューザー ポンプです。また、米国防火協会の規格を参考に設計を改良しました。主に石油化学、天然ガス、発電所、綿織物、埠頭、航空、倉庫、高層ビルなどの産業における消火用水の供給に使用されます。船舶、海水タンク、消防船、その他の補給場面にも適用できます。
粘度
流体の粘度は、接線応力またはせん断応力に対する流体の抵抗の尺度です。それは流体分子の相互作用と凝集から生じます。実際の流体はすべて、程度の差はあれ、粘性を持っています。固体のせん断応力はひずみに比例しますが、流体のせん断応力はせん断ひずみの速度に比例します。したがって、静止している流体にはせん断応力は存在し得ないということになります。
図1.粘性変形
非常に短い距離 y だけ離れて位置する 2 つのプレートの間に流体が閉じ込められていると考えてください (図 1)。下部プレートは静止しており、上部プレートは速度 v で移動しています。流体の運動は、一連の無限に薄い層または薄層で発生し、一方が他方の上を自由にスライドすると仮定されます。横流や乱流はありません。固定プレートに隣接する層は静止していますが、可動プレートに隣接する層の速度は v です。せん断ひずみまたは速度勾配の速度は dv/dy です。動粘度、またはより単純に粘度μは次の式で与えられます。
となることによって：
粘性応力のこの式は、ニュートンによって最初に仮定され、ニュートンの粘性方程式として知られています。ほとんどすべての流体は一定の比例係数を持ち、ニュートン流体と呼ばれます。
図2.せん断応力とせん断ひずみ速度の関係。
図 2 は式 3 をグラフで表したもので、せん断応力下での固体と液体の異なる挙動を示しています。
粘度はセンチポアズ (Pa.s または Ns/m) で表されます。2).
流体の運動に関する多くの問題では、粘度はμ/p (力に依存しない) の形式で密度とともに表示され、動粘度として知られる単一の項 v を使用するのが便利です。
重油の ν の値は 900 x 10 に達する場合があります。-6m2/sであるのに対し、比較的粘度が低い水の場合、15℃ではわずか1.14×10?m2/sです。液体の動粘度は温度の上昇とともに減少します。室温では、空気の動粘度は水の約 13 倍です。
表面張力と毛細管現象
注記：
凝集力とは、類似した分子が互いに持つ引力のことです。
接着とは、異なる分子が互いに持つ引力のことです。
表面張力は、蛇口で水滴を浮遊状態に保つこと、容器の縁より少し上まで液体を満たしてもこぼれないこと、または液体の表面に針を浮かせることを可能にする物理的特性です。これらすべての現象は、別の混ざらない液体または気体に隣接する液体の表面での分子間の凝集によるものです。あたかも表面が弾性膜で構成されており、均一に応力がかかり、表面領域が常に収縮する傾向があるかのようです。したがって、液体中の気体の泡や大気中の水滴はほぼ球形であることがわかります。
自由表面の仮想線を横切る表面張力は、線の長さに比例し、線に垂直な方向に作用します。単位長さあたりの表面張力はmN/mで表されます。その大きさは非常に小さく、室温で空気と接触している水では約 73 mN/m です。表面テンがわずかに減少していますi温度の上昇とともにオンになります。
水力学におけるほとんどの用途では、関連する力は静水力や動的力に比べて一般に無視できるため、表面張力はほとんど重要ではありません。表面張力は、自由表面があり、境界寸法が小さい場合にのみ重要です。したがって、水力モデルの場合、プロトタイプでは重要ではない表面張力の影響がモデルの流れの挙動に影響を与える可能性があるため、結果を解釈する際にはシミュレーションにおけるこの誤差の原因を考慮する必要があります。
表面張力の影響は、大気に開放された小口径のチューブの場合に非常に顕著です。これらは、実験室の圧力計チューブの形をとることもあれば、土壌の開いた細孔の形をとることもあります。たとえば、小さなガラス管を水に浸すと、図 3 に示すように、水が管内で上昇することがわかります。
チューブ内の水面、またはメニスカスと呼ばれる面は、上向きに凹んでいます。この現象は毛細管現象として知られており、水とガラスの接線方向の接触は、水の内部凝集力が水とガラスの接着力よりも小さいことを示しています。自由表面に隣接するチューブ内の水の圧力は大気圧よりも低くなります。
図 3. 毛細管現象
図 3(b) に示すように、水銀はかなり異なる挙動をします。凝集力が付着力よりも大きいため、接触角が大きくなり、メニスカスは大気に対して凸面を持ち、凹みます。自由表面付近の圧力は大気圧よりも高くなります。
圧力計やゲージガラスの毛細管現象は、直径 10 mm 以上のチューブを使用することで回避できます。
モデル番号：ASN ASNV
ASN型およびASNV型ポンプは、単段両吸込分割渦巻きケーシング渦巻ポンプで、上水道、空調循環、建築、灌漑、排水機場、発電所、工業用水供給システム、消防などの使用済みまたは液体の輸送に使用されます。システム、船舶、建物など。
蒸気圧
十分な運動エネルギーを持った液体分子は、自由表面で液体本体から飛び出し、蒸気の中に入ります。この蒸気によって加えられる圧力は蒸気圧 P として知られています。温度が上昇すると、分子の撹拌が大きくなり、蒸気圧が増加します。蒸気圧がその上にある気体の圧力と等しい場合、液体は沸騰します。15℃の水の蒸気圧は1,72 kPa(1,72 kN/m)2).
大気圧
地表の大気の圧力は気圧計で測定されます。海面における大気圧は平均 101 kPa であり、この値で標準化されています。高度が上がると気圧が低下します。たとえば、1 500m では 88 kPa に減少します。水柱に相当する高さは海面で 10,3 m であり、水気圧計と呼ばれることがよくあります。水の蒸気圧により完全な真空を達成することができないため、この高さは仮説上のものです。水銀は蒸気圧が無視できるほど低いため、非常に優れた気圧液体です。また、その高密度により、海面で約0.75メートルの適度な高さの柱が得られます。
油圧で遭遇するほとんどの圧力は大気圧より高く、相対的に記録する機器によって測定されるため、大気圧を基準、つまりゼロとみなすと便利です。圧力は、大気圧より高い場合はゲージ圧と呼ばれ、大気圧より低い場合は真空と呼ばれます。真のゼロ圧力がデータとして取られる場合、圧力は絶対的であると言われます。NPSH について説明する第 5 章では、すべての数値は絶対水気圧計の用語で表されます。つまり、海面レベル = 0 バール ゲージ = 1 絶対バール = 101 kPa = 10.3 m 水です。
投稿時刻: 2024 年 3 月 20 日