Mnato. mgawo wa mnato nguvu. maana ya kimwili ya mgawo wa mnato

mnato index - parameter muhimu ya maji ya kazi au gesi. Kwa upande wa kimwili, mnato inaweza kuelezwa kama msuguano ndani unasababishwa na mwendo wa chembe ikiwa wingi wa maji (gesi) kati, au, zaidi tu, harakati upinzani.

ni mnato nini

rahisi uzoefu upimaji mnato uamuzi: laini sloped uso wakati huo huo hutiwa katika kiasi sawa cha maji na mafuta. Mtiririko wa maji kwa kasi ya mafuta. Ni maji zaidi. Kusonga haraka kukimbia mafuta kuzuia msuguano juu kati ya molekuli yake (ndani ya upinzani - mnato). Hivyo, maji mnato inversely sawia na fluidity yake.

mnato index: formula

Katika kilichorahisishwa mfumo wa mchakato wa maji KINATACHO katika bomba inaweza kuchukuliwa kama gorofa sambamba tabaka A na B pamoja na uso eneo S, umbali kati ya ambayo ni ya ukubwa wa h.

tabaka hizi mbili (A na B) hoja kwa velocities tofauti (V na V + ΔV). safu ya kuwa kasi ya juu (V + ΔV), inahusisha harakati ya safu B, kuhamia kwa kasi polepole (V). Wakati huo huo B safu huelekea kupunguza kasi ya kiwango cha safu A. maana ya kimwili ya mnato mgawo ni kwamba msuguano wa molekuli ikiwa mtiririko upinzani wa tabaka aina ya nguvu ambayo Isaak Nyuton ilivyoelezwa na formula zifuatazo:

F = μ × S × (ΔV / h)

hapa:

• ΔV - tofauti kati ya kasi ya harakati ya tabaka maji kati yake;
• h - umbali kati ya tabaka kioevu mtiririko,
• S - eneo kubwa la safu maji kati yake;
• μ (mu) - sababu kulingana na mali ya maji, iitwayo kabisa nguvu mnato.

Katika SI vitengo formula ni kama ifuatavyo:

μ = (F × h) / (S × ΔV) = [Pa × s] (× Pascal pili)

Ambapo F - nguvu ya mvuto (uzito) kitengo cha kiasi hydraulic maji.

Thamani ya mnato

Katika hali nyingi, mgawo wa mnato nguvu ni kipimo katika centipoises (CP) kwa mujibu wa mfumo wa CGS (sentimita, gram, pili). Katika mazoezi, mnato wa maji kwa wingi uwiano ni kuhusiana na kiasi yake, yaani maji wiani:

ρ = m / V

hapa:

• ρ - wiani wa kioevu;
• m - wingi wa maji;
• V - kiasi cha kioevu.

uwiano kati ya mnato nguvu (μ) na msongamano (ρ) huitwa kinematic mnato ν (ν - Kigiriki - nu):

ν = μ / ρ = [m ² / s]

Kwa bahati, njia kwa kuamua mnato mgawo ni tofauti. Kwa mfano, mnato kinematic bado kipimo kwa mujibu wa mfumo wa GHS katika centistokes (cSt) na kiasi submultiple - Stokes (St):

• 1 Hatari = 10 ^-4 m ² / s = 1 cm ² / s;
• 1sSt = 10 ^-6 m ² / s = 1 mm ² / s.

Uamuzi wa mnato wa maji

Mnato mgawo cha maji ni kuamua na kupima maji kati yake wakati kwa njia ya sanifu kapilari tube. Kifaa hiki sanifu kwa kutumia inayojulikana kiwango kioevu mnato. Kuamua kinematic mnato, kipimo katika mm ² / s, maji kati yake wakati, kipimo katika sekunde, ni kuongezeka kwa thamani mara kwa mara.

Kama kulinganisha kitengo hutumiwa mnato wa maji distilled, ambaye thamani ni karibu mara kwa mara hata kama mabadiliko ya joto. Mnato - uwiano wa muda katika sekunde kwamba inahitajika kudumu kiasi cha maji distilled kumalizika kwa shimo sanifu, kwa thamani ile ile ya mtihani kioevu.

Viscometers

Mnato ni kipimo katika daraja Engler (° E) Saybolt Universal Seconds ( "SUS) au digrii Redwood (° RJ) kulingana na aina ya rheometer. Aina tatu ya Viscometers tofauti tu katika kiwango cha inapita kati ya kioevu.

Viscometer kupima mnato katika Ulaya kitengo Engler digrii (° E), mahesabu kwa 200 cm ³ ya inapita kati ya kioevu. Viscometer kupima mnato katika Saybolt Universal Seconds ( "SUS au" SSU), kutumika katika Marekani, zenye 60 cm ³ ya mtihani kioevu. Katika Uingereza, ambapo alitumia digrii Redwood (° RJ), inafanya viscometer kupima mnato wa 50 cm ³ ya kioevu. Kwa mfano, kama 200 cm ³ kutoka mafuta mtiririko mara kwa mara kumi polepole kuliko kiasi hicho cha maji, mnato ni 10 ° Engler E.

Kwa kuwa hali ya joto ni sababu muhimu katika kubadilisha mnato uwiano vipimo ni kawaida kufanyika mwanzoni katika joto mara kwa mara ya 20 ° C na kisha maadili yake ya juu. Matokeo yake, kwa hiyo, ni walionyesha kwa kuongeza joto sahihi, kwa mfano 10 ° E / 50 ° C au 2.8 ° E / 90 ° C. kioevu mnato katika 20 ° C juu kuliko mnato yake katika joto la juu. Hydraulic mafuta na mnato katika zifuatazo joto husika:

190 cSt saa 20 ° C = 45.4 cSt saa 50 ° C = 11.3 cSt 100 ° C.

maadili tafsiri

Uamuzi wa mnato hutokea katika mifumo tofauti (Marekani, Uingereza, GHS) na kwa hiyo mara nyingi required kutafsiri data kutoka mfumo mmoja wa kupima hadi nyingine. Kubadili thamani za mnato wa maji walionyesha katika daraja Engler katika centistokes (mm ² / s) kwa kutumia zifuatazo formula empirical:

ν (CST) = 7.6 × ° E × (1-1 / ° E3)

Kwa mfano:

• 2 ° E = 7.6 x 2 x (1-1 / 23) = 15,2 × (0875) = 13.3 cSt;
• 9 ° E = 7.6 × 9 × (1-1 / 93) = 68,4 × (0,9986) = 68,3 cSt.

Ili kuamua haraka kiwango mnato wa formula hydraulic inaweza kilichorahisishwa mafuta kama ifuatavyo:

ν (CST) = 7.6 × ° E (mm ² / s)

Kuwa ν kinematic mnato katika mm ² / s au cSt, inaweza kuongoka katika nguvu mnato mgawo μ, kwa kutumia uhusiano zifuatazo:

μ = ν × ρ

Mfano. Muhtasari formula mbalimbali tafsiri Engler digrii (° E) centistokes (cSt) na centipoises (cps), kudhani kwamba mafuta hydraulic na uzito ρ = 910 kg / m ³ ina mnato kinematic wa 12 ° E, katika vitengo ya centistokes:

ν = 7.6 × 12 × (1-1 / 123) = 91,2 × (0,99) = 90,3 mm ² / s.

Tangu 1sSt = 10 ^-6 m ² / s na 1br = N × 10 ^-3 s / m ^2, kisha mnato nguvu itakuwa sawa na:

μ = ν × ρ = 90.3 × 10 ^-6 · 910 = 0.082 × N s / m ² = 82 CPS.

Mnato mgawo wa gesi

Ni kuamua na muundo (kemikali, mitambo) gesi kwa joto na shinikizo kutumika katika hesabu gesi-nguvu kuhusishwa na harakati ya gesi. Katika mazoezi, mnato wa gesi ni kuchukuliwa katika akaunti katika kubuni maendeleo ya mashamba ya gesi, ambapo hesabu unafanywa mabadiliko mgawo kulingana na mabadiliko ya gesi utungaji (muhimu hasa kwa ajili ya amana gesi condensate), joto na shinikizo.

Sisi mahesabu ya mgawo wa mnato wa hewa. taratibu itakuwa sawa na wale ilivyoelezwa hapo juu mtiririko wa maji mbili. Kudhani sambamba kusonga mbili gesi mito U1 na U2, lakini kwa viwango tofauti. Kati ya matabaka ya convection kutokea (interpenetration) molekuli. Kwa sababu hiyo, kasi kasi ya kusonga hewa kati yake utapungua na awali kusonga polepole - kasi.

mgawo wa mnato wa hewa, kulingana na sheria Newton, walionyesha kwa formula zifuatazo:

F = -h × (Du / DZ) × S

hapa:

• Du / DZ ni kasi gradient;
• S - eneo la nguvu na athari,
• Factor h - nguvu mnato.

mnato index

Mnato Index (VI) - parameter correlating mabadiliko katika mnato na joto. uwiano ni takwimu utegemezi uhusiano, katika kesi hii thamani mbili ambapo mabadiliko ya joto huambatana na tofauti utaratibu wa mnato. juu mnato index, chini ya mabadiliko kati ya thamani mbili, yaani mnato wa maji ya kazi ni imara zaidi na hali ya joto.

mnato ya mafuta

Wakati misingi ya kisasa mafuta mnato index ya vipande chini ya 95-100. Hivyo katika mashine hydraulic na vifaa inaweza kutumika kutosha maji maji imara kwamba kuzuia tofauti kubwa katika mnato chini ya hali ya joto muhimu.

"Nzuri" mgawo wa mnato inaweza iimarishwe kwa kuanzisha livsmedelstillsatser mafuta maalum (polima) kupatikana kwa kunereka ya mafuta ya petroli. Wao kuongeza mnato index mafuta kwa kupunguza mabadiliko ya tabia ya aina mbalimbali halali. Katika mazoezi ya kuanzishwa kwa wingi muhimu ya viungio za mnato index mafuta ya msingi yanaweza kupatikana kwa vitengo 100-105. Hata hivyo, hivyo kupatikana mchanganyiko alikuwa impairs mali yake chini ya shinikizo na joto mzigo, na hivyo kupunguza ufanisi wa nyongeza.

Kwa nguvu mzunguko lazima itumike maji maji yenye nguvu hydraulic kwa mnato index ya vipande 100. Maji maji zenye livsmedelstillsatser kwamba kuongeza mnato index, hutumika katika mizunguko kudhibiti hydraulic na mifumo mingine ya kazi katika aina mbalimbali ya / shinikizo ya kati, katika mdogo hali ya joto mbalimbali na uvujaji ndogo na batchwise. Kama kuongezeka shinikizo na ongezeko mnato, lakini mchakato hutokea katika shinikizo juu 30.0 MPA (300 bar). Katika mazoezi, sababu hii ni mara nyingi kupuuzwa.

Upimaji na indexation

Kwa mujibu wa viwango vya kimataifa ISO, mnato wa maji (na maji mengine) ni walionyesha katika centistokes: cSt (mm ² / s). Vipimo vya mnato mchakato mafuta lazima kuwa walifanya kwa joto kati ya 0 ° C, 40 ° C na 100 ° C. Katika hali yoyote, katika kanuni alama mafuta mnato lazima unahitajika katika numeral 40 ° C. Away mnato ni kutolewa katika 50 ° C. Marks, mara nyingi kutumika katika hydraulics uhandisi, mbalimbali kutoka ISO VG 22 hadi ISO VG 68.

Hydraulic mafuta VG 22, VG 32, VG 46, VG 68, VG 100 katika joto ya 40 ° C na viscosities sambamba na uwekaji yao: 22, 32, 46, 68 na 100 cSt. optimum kinematic mnato wa maji ya kufanya kazi katika mifumo ya hydraulic liko katika aina mbalimbali ya 16-36 cSt.

Society ya Marekani ya Magari Wahandisi (Society of Michezo Wahandisi - SAE) imeanzisha ni kati ya viscosities katika joto maalum na codes sahihi kwa ajili yao. nambari ifuatayo barua W, - kabisa nguvu mnato mgawo μ katika 0 ° F (-17.7 ° C), na ν mnato kinematic kuamua katika 212 ° F (100 ° C). Hii kuwekwa suala changamani mafuta kutumika katika sekta ya magari (maambukizi, motor, na kadhalika. D.).

athari za mnato kazi hydraulic

Uamuzi wa mnato wa maji sio tu ya sayansi na elimu ya riba, lakini pia hubeba muhimu vitendo umuhimu. maji maji hydraulic si tu kuhamisha nishati kutoka pampu kwa motor hydraulic, lakini pia kwa sisima sehemu zote na sehemu ni kuondoka kutoka joto yanayotokana jozi msuguano. Hailingani na kazi ya kazi maji mnato inaweza umakini kuharibu ufanisi wa hydraulics.

mnato juu cha kufanya kazi maji (mafuta ya juu sana wiani) husababisha madhara yafuatayo:

• kuongezeka kati yake upinzani wa maji hydraulic husababisha shinikizo kushuka mwingi katika mfumo wa majimaji.
• Deceleration udhibiti wa kasi na mwendo mitambo ya actuators.
• Maendeleo ya pampu cavitation.
• Sifuri au chini sana hewa habari kutoka tank hydraulic mafuta.
• hasara liko wa nguvu (kupunguza ufanisi) ya hydraulics kutokana na gharama kubwa za nishati kwa kushinda msuguano wa ndani ya maji.
• Kuongezeka moment wa mwanzilishi mkuu wa mashine ya unasababishwa na kuongeza mzigo juu ya pampu.
• kupanda kwa joto la maji hydraulic yanayotokana na kuongezeka kwa msuguano.

Hivyo, maana ya kimwili ya mgawo wa mnato ni katika madhara yake (nzuri au mbaya) juu ya vipengele na taratibu kwa ajili ya magari, mashine na vifaa.

Hasara ya nguvu hydraulic

chini mnato wa maji ya kazi (Asili wiani mafuta) sababu zifuatazo madhara:

• Kuanguka ufanisi volumetric ya pampu kutokana na kuongezeka kwa kuvuja ndani.
• kuongezeka kwa kuvuja ndani ya vipengele hydraulic katika mfumo mzima hydraulic - pampu, valves, valve, hydraulmotorer.
• Kuongezeka kuvaa ya kusukuma vitengo na pampu Jamming kutokana na upungufu wa maji hydraulic mnato muhimu kwa ajili ya kulainisha sehemu rubbing.

mgandamizo

kioevu yoyote katika shinikizo ni USITUMIE. Kuhusiana na mafuta, coolants na mafuta kutumika katika hydraulics uhandisi mitambo, empirically ni kupatikana kuwa compression mchakato ni inversely sawia na wingi wa maji na ukubwa wake. kiasi cha mwanachama compression kwa mafuta ya madini ni kiasi kikubwa chini ya maji na chini sana kwa maji maji sintetiki.

Katika rahisi shinikizo hydraulic maji mgandamizo kidogo athari katika kupunguza kiasi ya awali. Lakini mashine nguvu na high-shinikizo silinda hydraulic gari na kubwa, mchakato huu inajidhihirisha kuonekana. Katika hydraulic mafuta ya madini katika shinikizo la 10.0 MPA (100 bar), kiasi hupungua kwa 0.7%. Katika hali hii, mabadiliko katika kiasi compression kwa kiasi kidogo ushawishi mnato kinematic na aina ya mafuta.

hitimisho

Uamuzi wa mnato inaruhusu kutabiri uendeshaji wa vifaa na mashine katika hali mbalimbali, kuzingatia mabadiliko ya akaunti katika maji au gesi muundo, shinikizo, joto. Pia, udhibiti wa viashiria muhimu kwa mafuta na gesi nchini, huduma na viwanda vingine.