Genel açıklama
Adından da anlaşılacağı gibi, akışkan, akma yeteneğiyle karakterize edilir. Katılardan farklı olarak, ne kadar küçük olursa olsun, kayma gerilimi nedeniyle deformasyona uğrar. Tek kriter, deformasyonun gerçekleşmesi için yeterli zamanın geçmesidir. Bu anlamda akışkan şekilsizdir.
Akışkanlar sıvılar ve gazlar olarak ikiye ayrılabilir. Sıvı, yalnızca hafifçe sıkıştırılabilir ve açık bir kaba konulduğunda serbest bir yüzeye sahiptir. Öte yandan, gaz her zaman kabını dolduracak şekilde genleşir. Buhar ise sıvı haline yakın bir gazdır.
Mühendisin esas olarak ilgilendiği sıvı sudur. Su, çözelti halinde yüzde üçe kadar hava içerebilir ve bu hava, atmosfer basıncının altındaki basınçlarda açığa çıkma eğilimindedir. Pompa, vana, boru hattı vb. tasarlanırken bu durum dikkate alınmalıdır.
Dizel motorlu dikey türbinli çok kademeli santrifüjlü sıralı şaftlı su tahliye pompası. Bu tip dikey tahliye pompası, esas olarak korozyona uğramayan, sıcaklığı 60 °C'nin altında olan ve askıda katı madde (lif ve kum hariç) içeriği 150 mg/L'den az olan atık su veya kanalizasyon suyunu pompalamak için kullanılır. VTP tipi dikey tahliye pompası, VTP tipi dikey su pompaları arasında yer alır ve boru yağlaması su ile yapılır. Duman sıcaklığı 60 °C'nin altında olabilir ve belirli miktarda katı tanecik (örneğin hurda demir ve ince kum, kömür vb.) içeren atık su veya kanalizasyon suyunu pompalayabilir.
Sıvıların başlıca fiziksel özellikleri aşağıdaki gibi açıklanmaktadır:
Yoğunluk (ρ)
Bir sıvının yoğunluğu, birim hacim başına düşen kütlesidir. SI sisteminde kg/m³ olarak ifade edilir.3.
Su, 1000 kg/m³ olan maksimum yoğunluğuna ulaşmıştır.34°C'de. Sıcaklık arttıkça yoğunlukta hafif bir azalma olur, ancak pratik amaçlar için suyun yoğunluğu 1000 kg/m³'tür.3.
Bağıl yoğunluk, bir sıvının yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranıdır.
Özgül kütle (w)
Bir akışkanın özgül kütlesi, birim hacim başına düşen kütlesidir. SI sisteminde N/m³ cinsinden ifade edilir.3Normal sıcaklıklarda w, 9810 N/m'dir.3veya 9,81 kN/m3(yaklaşık 10 kN/m)3 (hesaplama kolaylığı için).
Özgül ağırlık (SG)
Bir sıvının özgül ağırlığı, belirli bir hacimdeki sıvının kütlesinin, aynı hacimdeki suyun kütlesine oranıdır. Dolayısıyla, genellikle 15°C'de, bir sıvının yoğunluğunun saf suyun yoğunluğuna oranıdır.
Vakumlu ilk doldurma kuyusu pompası
Model No: TWP
Singapur merkezli DRAKOS PUMP ve Almanya merkezli REEOFLO şirketlerinin ortak tasarımı olan TWP serisi, acil durumlar için tasarlanmış, kendinden emişli, taşınabilir dizel motorlu kuyu suyu pompalarıdır. Bu pompa serisi, her türlü temiz, nötr ve aşındırıcı partikül içeren ortamı taşıyabilir. Geleneksel kendinden emişli pompaların birçok sorununu çözmektedir. Bu tür kendinden emişli pompaların benzersiz kuru çalışma yapısı, ilk çalıştırmada sıvı olmadan otomatik olarak başlatılıp yeniden başlatılmasını sağlar. Emme yüksekliği 9 metreyi aşabilir; mükemmel hidrolik tasarım ve benzersiz yapı, %75'in üzerinde yüksek verimlilik sağlar. Ayrıca isteğe bağlı olarak farklı yapıda kurulum seçenekleri de mevcuttur.
Hacim modülü (k)
Pratik amaçlar için sıvılar sıkıştırılamaz olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, borulardaki kararsız akış gibi sıkıştırılabilirliğin dikkate alınması gereken bazı durumlar vardır. Hacimsel elastikiyet modülü, k, şu şekilde verilir:
Burada p, V hacmine uygulandığında AV hacminde azalmaya neden olan basınç artışıdır. Hacimdeki azalmanın yoğunlukta orantılı bir artışla ilişkili olması gerektiğinden, Denklem 1 şu şekilde ifade edilebilir:
Su için, normal sıcaklık ve basınçlarda k yaklaşık 2150 MPa'dır. Buradan, suyun çelikten yaklaşık 100 kat daha sıkıştırılabilir olduğu sonucu çıkar.
İdeal sıvı
İdeal veya mükemmel bir akışkan, akışkan parçacıkları arasında teğetsel veya kayma gerilimlerinin bulunmadığı bir akışkandır. Kuvvetler her zaman bir kesitte normal olarak etki eder ve basınç ve ivme kuvvetleriyle sınırlıdır. Hiçbir gerçek akışkan bu kavrama tam olarak uymaz ve hareket halindeki tüm akışkanlarda, hareketi sönümleyici bir etkiye sahip olan teğetsel gerilimler mevcuttur. Bununla birlikte, su da dahil olmak üzere bazı sıvılar ideal bir akışkana yakındır ve bu basitleştirilmiş varsayım, belirli akış problemlerinin çözümünde matematiksel veya grafiksel yöntemlerin benimsenmesini sağlar.
Model No: XBC-VTP
XBC-VTP Serisi dikey uzun şaftlı yangın söndürme pompaları, en son Ulusal Standart GB6245-2006'ya uygun olarak üretilen tek kademeli ve çok kademeli difüzörlü pompalar serisidir. Ayrıca, Amerika Birleşik Devletleri Yangın Koruma Birliği standardına referansla tasarımını geliştirdik. Başlıca petrokimya, doğal gaz, enerji santrali, pamuklu tekstil, iskele, havacılık, depolama, yüksek binalar ve diğer sektörlerde yangın söndürme suyu temini için kullanılır. Ayrıca gemi, deniz tankı, yangın söndürme gemisi ve diğer su temini durumlarında da uygulanabilir.
Viskozite
Bir sıvının viskozitesi, teğetsel veya kayma gerilimine karşı direncini ölçen bir değerdir. Sıvı moleküllerinin etkileşimi ve kohezyonundan kaynaklanır. Tüm gerçek sıvılar, farklı derecelerde de olsa, viskoziteye sahiptir. Katı bir maddedeki kayma gerilimi gerinimle orantılı iken, bir sıvıdaki kayma gerilimi kayma gerinim hızıyla orantılıdır. Bu nedenle, durgun haldeki bir sıvıda kayma gerilimi olamaz.
Şekil 1. Viskoz deformasyon
Birbirinden çok kısa bir y mesafesiyle ayrılmış iki plaka arasında hapsedilmiş bir akışkanı ele alalım (Şekil 1). Alt plaka sabitken, üst plaka v hızıyla hareket etmektedir. Akışkan hareketinin, birbirinin üzerinde kayabilen, sonsuz incelikte bir dizi katman veya tabaka halinde gerçekleştiği varsayılmaktadır. Çapraz akış veya türbülans yoktur. Sabit plakaya bitişik katman hareketsizken, hareketli plakaya bitişik katmanın hızı v'dir. Kayma gerinim oranı veya hız gradyanı dv/dy'dir. Dinamik viskozite veya daha basitçe viskozite μ şu şekilde verilir:
Böylece:
Viskoz gerilim için bu ifade ilk olarak Newton tarafından ortaya atılmış ve Newton'un viskozite denklemi olarak bilinmektedir. Hemen hemen tüm akışkanların sabit bir orantı katsayısı vardır ve Newton akışkanları olarak adlandırılırlar.
Şekil 2. Kayma gerilimi ile kayma gerinim hızı arasındaki ilişki.
Şekil 2, Denklem 3'ün grafiksel bir gösterimidir ve kayma gerilimi altında katı ve sıvıların farklı davranışlarını göstermektedir.
Viskozite santipoise (Pa.s veya Ns/m) cinsinden ifade edilir.2).
Akışkan hareketine ilişkin birçok problemde, viskozite yoğunlukla birlikte μ/p (kuvvetten bağımsız) şeklinde ifade edilir ve kinematik viskozite olarak bilinen tek bir v terimi kullanmak uygundur.
Ağır petrol için ν değeri 900 x 10 kadar yüksek olabilir.-6m2Havanın kinematik viskozitesi, nispeten düşük viskoziteye sahip olan suyun kinematik viskozitesine kıyasla 15°C'de sadece 1,14 x 10⁻⁶ m²/s'dir. Bir sıvının kinematik viskozitesi, sıcaklık artışıyla azalır. Oda sıcaklığında, havanın kinematik viskozitesi suyun kinematik viskozitesinin yaklaşık 13 katıdır.
Yüzey gerilimi ve kılcallık
Not:
Kohezyon, benzer moleküllerin birbirine duyduğu çekim gücüdür.
Yapışma, birbirinden farklı moleküllerin birbirine duyduğu çekim gücüdür.
Yüzey gerilimi, bir su damlasının muslukta asılı kalmasını, bir kabın ağzına kadar sıvı ile dolu olmasına rağmen dökülmemesini veya bir iğnenin sıvının yüzeyinde yüzmesini sağlayan fiziksel özelliktir. Tüm bu olaylar, birbirine karışmayan başka bir sıvı veya gazla bitişik bir sıvının yüzeyindeki moleküller arasındaki kohezyondan kaynaklanır. Sanki yüzey, her zaman yüzey alanını daraltmaya çalışan, düzgün bir şekilde gerilmiş elastik bir zardan oluşuyormuş gibi. Bu nedenle, bir sıvıdaki gaz kabarcıklarının ve atmosferdeki nem damlacıklarının yaklaşık olarak küresel bir şekle sahip olduğunu görüyoruz.
Serbest bir yüzeyde herhangi bir hayali çizgi boyunca oluşan yüzey gerilimi kuvveti, çizginin uzunluğuyla orantılıdır ve ona dik yönde etki eder. Birim uzunluk başına yüzey gerilimi mN/m cinsinden ifade edilir. Oda sıcaklığında hava ile temas halindeki su için yaklaşık 73 mN/m olan değeri oldukça küçüktür. Yüzey geriliminde hafif bir azalma gözlenir.iartan sıcaklıkla birlikte.
Hidrolik uygulamalarında çoğu zaman yüzey geriliminin önemi azdır, çünkü ilişkili kuvvetler genellikle hidrostatik ve dinamik kuvvetlere kıyasla ihmal edilebilir düzeydedir. Yüzey gerilimi yalnızca serbest bir yüzeyin olduğu ve sınır boyutlarının küçük olduğu durumlarda önem taşır. Bu nedenle, hidrolik modellerde, prototipte önemsiz olan yüzey gerilimi etkileri, modeldeki akış davranışını etkileyebilir ve simülasyondaki bu hata kaynağı, sonuçları yorumlarken dikkate alınmalıdır.
Atmosfere açık, küçük çaplı tüplerde yüzey gerilimi etkileri oldukça belirgindir. Bunlar laboratuvarda manometre tüpleri veya toprakta açık gözenekler şeklinde olabilir. Örneğin, küçük bir cam tüp suya batırıldığında, Şekil 3'te gösterildiği gibi suyun tüpün içinde yükseldiği görülecektir.
Tüpteki su yüzeyi veya diğer adıyla menisküs, yukarı doğru içbükeydir. Bu olaya kılcallık denir ve su ile cam arasındaki teğetsel temas, suyun içsel kohezyonunun su ile cam arasındaki adezyondan daha az olduğunu gösterir. Serbest yüzeye bitişik tüp içindeki suyun basıncı atmosfer basıncından daha düşüktür.
Şekil 3. Kılcallık
Şekil 3(b)'de gösterildiği gibi, cıva oldukça farklı davranır. Kohezyon kuvvetleri adezyon kuvvetlerinden daha büyük olduğundan, temas açısı daha büyüktür ve menisküsün atmosfere bakan yüzü dışbükeydir ve çöküktür. Serbest yüzeye bitişik basınç, atmosferik basınçtan daha büyüktür.
Manometrelerde ve ölçüm camlarında kılcal etkiyi önlemek için çapı en az 10 mm olan tüpler kullanılabilir.
Santrifüj Deniz Suyu Varış Pompası
Model No: ASN ASNV
ASN ve ASNV model pompalar, tek kademeli, çift emişli, bölünmüş salyangoz gövdeli santrifüj pompalardır ve su işleri, klima sirkülasyonu, bina, sulama, drenaj pompa istasyonu, elektrik santrali, endüstriyel su temin sistemi, yangın söndürme sistemi, gemi, inşaat vb. yerlerde sıvı taşımacılığında kullanılırlar.
Buhar basıncı
Yeterli kinetik enerjiye sahip sıvı molekülleri, sıvının ana gövdesinden serbest yüzeyinden dışarı atılır ve buharlaşır. Bu buharın uyguladığı basınca buhar basıncı (P) denir. Sıcaklıktaki artış, moleküler hareketin artmasına ve dolayısıyla buhar basıncının artmasına neden olur. Buhar basıncı, üzerindeki gazın basıncına eşit olduğunda sıvı kaynar. Suyun 15°C'deki buhar basıncı 1,72 kPa'dır (1,72 kN/m³).2).
Atmosfer basıncı
Dünya yüzeyindeki atmosfer basıncı bir barometre ile ölçülür. Deniz seviyesinde atmosfer basıncı ortalama 101 kPa'dır ve bu değerde standartlaştırılmıştır. Atmosfer basıncı irtifa ile azalır; örneğin, 1500 m'de 88 kPa'ya düşer. Su sütunu eşdeğeri, deniz seviyesinde 10,3 m yüksekliğe sahiptir ve genellikle su barometresi olarak adlandırılır. Bu yükseklik varsayımsaldır, çünkü suyun buhar basıncı tam bir vakumun elde edilmesini engeller. Cıva, ihmal edilebilir bir buhar basıncına sahip olduğu için çok daha üstün bir barometrik sıvıdır. Ayrıca, yüksek yoğunluğu, deniz seviyesinde yaklaşık 0,75 m'lik makul bir yüksekliğe sahip bir sütun oluşmasına neden olur.
Hidrolikte karşılaşılan basınçların çoğu atmosfer basıncının üzerinde olduğundan ve göreceli olarak kayıt yapan aletlerle ölçüldüğünden, atmosfer basıncını referans noktası, yani sıfır olarak kabul etmek uygundur. Basınçlar, atmosfer basıncının üzerinde olduğunda gösterge basıncı, altında olduğunda ise vakum basıncı olarak adlandırılır. Gerçek sıfır basınç referans noktası olarak alınırsa, basınçlara mutlak basınç denir. NPSH'nin tartışıldığı 5. Bölümde, tüm rakamlar mutlak su barometresi terimleriyle ifade edilmiştir, yani deniz seviyesi = 0 bar gösterge = 1 bar mutlak = 101 kPa = 10,3 m su.
Yayın tarihi: 20 Mart 2024