skysčių mechanika. hidraulinių ir pneumatinių sistemų elementai ir ...

skysčių mechanika. hidraulinių ir pneumatinių sistemų elementai ir ... skysčių mechanika. hidraulinių ir pneumatinių sistemų elementai ir ...

dspace.vgtu.lt
from dspace.vgtu.lt More from this publisher
11.11.2014 Views

tada τ= η⋅ dv dy , (1.10) ⎛ F ⎞ τ ⎜ ⎟ η = = ⎝ A ⎠ , (1.11) ⎛ ⎝ ⎜ dv ⎞ ⎛ dv ⎞ ⎟ ⎜ ⎟ dy ⎠ ⎝ dy ⎠ čia η – proporcingumo koeficientas arba dinaminė skysčio klampa; y – atstumas tarp darbo skysčio sluoksnių, išmatuotas statmenai skysčio tekėjimo krypčiai (vamzdyno spindulys); F – vidinė trinties jėga, kuri veikia darbo skysčio dviejų sluoksnių paviršių sąlyčio vietoje; A – sluoksnio plotas. Be to, dinaminė klampa, kuri atsiranda tik tekant skysčiui, skaitmeniškai lygi trinties jėgai, atsirandančiai vietiniame paviršiuje, kai greičio gradientas lygus vienetui. Netekančio skysčio tangentiniai įtempimai lygūs nuliui. Dinaminės klampos vienetas yra 1 Pa∙s. Praktikoje reikia įvertinti ne tik klampą, bet ir skysčio srauto inercijos įtaką vidinėms trinties jėgoms. Dėl to vartojama kinematinė klampa ν, kuri lygi dinaminės klampos koeficiento η ir skysčio tankio ρ santykiui: η ν = . (1.12) ρ Kinematinės klampos vienetas yra m 2 /s. Kinematinė klampa centistoksais skaičiuojama pagal šią formulę: ν= C⋅t, (1.13) čia C – viskozimetro konstanta, nurodoma jo techniniame pase cSt/s; t – ištekėjimo laikas. Darbo skysčio suslegiamumas – tai skysčio savybė, veikiant išorinėms jėgoms, keisti tūrį grįžtamuoju būdu, tai yra nustojus veikti išorinėms jėgoms įgyti pradinį tūrį. Suslegiamumas apibūdinamas koeficientu k (Pa –1 ): V k = ⎛ ⎝ ⎜ 1 ⎞ ⎟ V ⎠ ⋅⎛ ⎝ ⎜ ∆ ⎞ ⎟ (1.14) ∆p ⎠ 7

arba tūriniu tamprumo moduliu K (Pa): p K = ⎛ V ⎝ ⎜ 1 ⎞ ⎟ k ⎠ = ⋅⎛ ⎝ ⎜ ∆ ⎞ ⎟, (1.15) ∆V ⎠ čia V – darbo skysčio tūris; ∆p – skysčio slėgio pokytis; ∆V – skysčio tūrio pakytis. Darbinio skysčio eksploatacinių savybių stabilumas – tai savybė išlaikyti pradinį darbingumą tam tikrą laiką. Dėl to skystis turi nesioksiduoti ir išlikti vienalytis, tai yra neturi išskirsti netirpiųjų priemonių. Skysčio pasipriešinimas oro deguonies oksidacijai aukštoje temperatūroje įvertinamas deguonies kiekiu ir oksidacinėmis nuosėdomis. Darbinio skysčio neputojimas – tai skysčio savybė išskirti orą arba dujas nesudarant putų. Putos turi dingti nustojus maišyti arba praėjus kelioms minutėms, kai netiekiama oro. Darbinio skysčio patvarumas – savybė sudaryti emulsiją, tai yra atskirti nuo į jį patekusio vandens. Darbinio skysčio neutralumas – tai savybė nereaguoti su tomis medžiagomis, iš kurių pagaminta hidraulinė sistema. Sąlyginis šilumos imlumas – tai šilumos kiekis, reikalingas skysčio masės vienetui sušildyti 1 °C. Jis apibūdina temperatūros kilimą hidraulinėje sistemoje. Sąlyginis šilumos imlumo vienetas yra 1 J (kg∙°C). Kylant temperatūrai, darbo skysčių sąlyginis šilumos imlumas keičiasi nedaug. Šilumos pralaidumas – tai šilumos kiekis, kuris per laiko vienetą pereina per skysčio srauto vieno sluoksnio paviršiaus vienetą. Šilumos pralaidumo vienetas 1 W/(m∙°C). Išdėstytąją medžiagą nagrinėsime konkrečiais skaičiavimo pavyzdžiais. Uždaviniai 1.1 uždavinys. Apskaičiuoti vandens kiekį, kurį reikia tiekti vandentiekiui, kurio skersmuo d = 500 mm, o ilgis l = 1 km, kad pakiltų slėgis iki ∆p = 5∙10 6 Pa. Vandentiekis ruošiamas hidrauliniams bandymams ir yra užpildytas vandeniu veikiant atmosferiniam slėgiui. Vamzdžio sienelių deformacijos vertinti nereikia. 8

arba tūriniu tamprumo moduliu K (Pa):<br />

p<br />

K = ⎛ V<br />

⎝ ⎜ 1 ⎞<br />

⎟<br />

k ⎠<br />

= ⋅⎛ ⎝ ⎜ ∆ ⎞<br />

⎟, (1.15)<br />

∆V<br />

⎠<br />

čia V – darbo skysčio tūris; ∆p – skysčio slėgio pokytis; ∆V – skysčio<br />

tūrio pakytis.<br />

Darbinio skysčio eksploatacinių savybių stabilumas – tai savybė<br />

išlaikyti pradinį darbingumą tam tikrą laiką. Dėl to skystis turi nesioksiduoti<br />

<strong>ir</strong> išlikti vienalytis, tai yra neturi išsk<strong>ir</strong>sti net<strong>ir</strong>piųjų priemonių.<br />

Skysčio pasipriešinimas oro deguonies oksidacijai aukštoje temperatūroje<br />

įvertinamas deguonies kiekiu <strong>ir</strong> oksidacinėmis nuosėdomis.<br />

Darbinio skysčio neputojimas – tai skysčio savybė išsk<strong>ir</strong>ti orą<br />

arba dujas nesudarant putų. Putos turi dingti nustojus maišyti arba praėjus<br />

kelioms minutėms, kai netiekiama oro.<br />

Darbinio skysčio patvarumas – savybė sudaryti emulsiją, tai yra<br />

atsk<strong>ir</strong>ti nuo į jį patekusio vandens.<br />

Darbinio skysčio neutralumas – tai savybė nereaguoti su tomis<br />

medžiagomis, iš kurių pagaminta hidraulinė sistema.<br />

Sąlyginis šilumos imlumas – tai šilumos kiekis, reikalingas<br />

skysčio masės vienetui sušildyti 1 °C. Jis apibūdina temperatūros kilimą<br />

hidraulinėje sistemoje. Sąlyginis šilumos imlumo vienetas yra<br />

1 J (kg∙°C). Kylant temperatūrai, darbo skysčių sąlyginis šilumos imlumas<br />

keičiasi nedaug.<br />

Šilumos pralaidumas – tai šilumos kiekis, kuris per laiko vienetą<br />

pereina per skysčio srauto vieno sluoksnio pav<strong>ir</strong>šiaus vienetą. Šilumos<br />

pralaidumo vienetas 1 W/(m∙°C).<br />

Išdėstytąją medžiagą nagrinėsime konkrečiais skaičiavimo pavyzdžiais.<br />

Uždaviniai<br />

1.1 uždavinys. Apskaičiuoti vandens kiekį, kurį reikia tiekti vandentiekiui,<br />

kurio skersmuo d = 500 mm, o ilgis l = 1 km, kad pakiltų<br />

slėgis iki ∆p = 5∙10 6 Pa. Vandentiekis ruošiamas hidrauliniams bandymams<br />

<strong>ir</strong> yra užpildytas vandeniu veikiant atmosferiniam slėgiui.<br />

Vamzdžio sienelių deformacijos vertinti nereikia.<br />

8

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!