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E pruprietà di i fluidi, chì sò i tipi di fluidi?

Descrizzione generale

Un fluidu, cum'è u nome l'indica, hè carattarizatu da a so capacità di scorrere. Si distingue da un solidu in quantu soffre di deformazione per via di a tensione di taglio, quantunque chjuca possa esse a tensione di taglio. L'unicu criteriu hè chì deve passà un tempu sufficiente per chì a deformazione si verifichi. In questu sensu un fluidu hè senza forma.

I fluidi ponu esse divisi in liquidi è gasi. Un liquidu hè solu ligeramente cumpressibile è ci hè una superficia libera quandu hè piazzatu in un vasu apertu. D’altronde, un gasu si espande sempre per empie u so cuntinente. Un vapore hè un gasu chì hè vicinu à u statu liquidu.

U liquidu chì interessa principalmente à l'ingegnere hè l'acqua. Pò cuntene finu à u trè per centu d'aria in suluzione chì à pressioni subatmosferiche tende à esse liberata. Ci vole à tene contu di questu quandu si cuncepiscenu pompe, valvole, tubazioni, ecc.

Pompa à turbina verticale

Pompa di drenaggiu d'acqua centrifuga multistadio à turbina verticale cù mutore diesel Stu tipu di pompa di drenaggiu verticale hè principalmente aduprata per pompà acque di scaricu o di scaricu senza corrosione, temperature inferiori à 60 °C, solidi in sospensione (escludendu fibre è graniglie) inferiori à 150 mg/L. A pompa di drenaggiu verticale di tipu VTP hè una pompa d'acqua verticale di tipu VTP, è, in basa à l'aumentu è à u collu, a lubrificazione di l'oliu di u tubu hè fatta cù acqua. Pò esse mandata à temperature inferiori à 60 °C, ma pò cuntene certi grani solidi (cum'è rottami di ferru è sabbia fina, carbone, ecc.) di acque di scaricu o di scaricu.

cum'è (1)

E principali proprietà fisiche di i fluidi sò descritte cusì:

Densità (ρ)

A densità di un fluidu hè a so massa per unità di vulume. In u sistema SI hè espressa cum'è kg/m3.

L'acqua hè à a so densità massima di 1000 kg/m3à 4°C. Ci hè una ligera diminuzione di a densità cù l'aumentu di a temperatura, ma per scopi pratichi a densità di l'acqua hè 1000 kg/m3.

A densità relativa hè u rapportu trà a densità di un liquidu è quella di l'acqua.

Massa specifica (w)

A massa specifica di un fluidu hè a so massa per unità di vulume. In u sistema Si, hè espressa in N/m3À temperature nurmali, w hè 9810 N/m3o 9,81 kN/m3(circa 10 kN/m3 per facilità di calculu).

Gravità specifica (SG)

A gravità specifica di un fluidu hè u rapportu trà a massa di un vulume datu di liquidu è a massa di u listessu vulume d'acqua. Cusì hè ancu u rapportu trà a densità di un fluidu è a densità di l'acqua pura, nurmalmente tuttu à 15 ° C.

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Pompa di puntu di pozzu di priming à vuoto

N° di mudellu: TWP

E pompe d'acqua autoadescanti per pozzi d'emergenza cù motore diesel mobile di a serie TWP sò state cuncepite in cumunu da DRAKOS PUMP di Singapore è a cumpagnia REEOFLO di Germania. Sta serie di pompe pò trasportà tutti i tipi di particelle chì cuntenenu mezi puliti, neutri è corrosivi. Risolve parechji guasti tradiziunali di e pompe autoadescanti. Stu tipu di pompa autoadescante hà una struttura unica di funziunamentu à seccu chì si avvierà automaticamente è si riavvierà senza liquidu per u primu avviu. A testa di aspirazione pò esse più di 9 m; Un eccellente cuncepimentu idraulicu è una struttura unica mantenenu l'alta efficienza di più di u 75%. È installazione di strutture diverse per opzionale.

Modulu di massa (k)

o per scopi pratichi, i liquidi ponu esse cunsiderati cum'è incomprimibili. Tuttavia, ci sò certi casi, cum'è u flussu instabile in i tubi, induve a cumpressibilità deve esse presa in contu. U modulu di elasticità di massa, k, hè datu da:

cum'è (3)

induve p hè l'aumentu di pressione chì, quandu hè applicatu à un vulume V, si traduce in una diminuzione di u vulume AV. Siccomu una diminuzione di u vulume deve esse assuciata à un aumentu proporzionale di a densità, l'equazione 1 pò esse espressa cum'è:

cum'è (4)

o acqua, k hè circa 2 150 MPa à temperature è pressioni nurmali. Ne consegue chì l'acqua hè circa 100 volte più comprimibile chè l'acciaiu.

Fluidu ideale

Un fluidu ideale o perfettu hè quellu in u quale ùn ci sò micca tensioni tangenziali o di taglio trà e particelle di u fluidu. E forze agiscenu sempre nurmalmente in una sezione è sò limitate à e forze di pressione è accelerative. Nisun fluidu reale ùn rispetta cumpletamente questu cuncettu, è per tutti i fluidi in muvimentu ci sò tensioni tangenziali presenti chì anu un effettu di smorzamentu nantu à u muvimentu. Tuttavia, certi liquidi, cumprese l'acqua, sò vicini à un fluidu ideale, è sta ipotesi simplificata permette di aduttà metudi matematichi o grafichi in a suluzione di certi prublemi di flussu.

Pompa di focu à turbina verticale

N° di mudellu: XBC-VTP

E pompe antincendio verticali à alberi lunghi di a serie XBC-VTP sò una seria di pompe diffuse à un stadiu è multistadio, fabbricate in cunfurmità cù l'ultima norma naziunale GB6245-2006. Avemu ancu migliuratu u disignu cù a riferenza di a norma di l'Associazione di Prutezzione da l'Incendiu di i Stati Uniti. Hè principalmente aduprata per l'approvvigionamentu d'acqua da incendi in l'industria petrochimica, u gasu naturale, e centrali elettriche, i tessili di cuttuni, i moli, l'aviazione, u magazzinu, l'edificii alti è altre industrie. Pò ancu esse applicata à navi, serbatoi marittimi, navi antincendio è altre occasioni di furnimentu.

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Viscosità

A viscosità di un fluidu hè una misura di a so resistenza à a tensione tangenziale o di taglio. Nasce da l'interazione è a cuesione di e molecule di u fluidu. Tutti i fluidi reali pussedenu viscosità, ancu s'è à gradi variabili. A tensione di taglio in un solidu hè proporzionale à a deformazione, mentre chì a tensione di taglio in un fluidu hè proporzionale à a velocità di deformazione di taglio. Ne consegue chì ùn ci pò esse alcuna tensione di taglio in un fluidu chì hè à riposu.

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Fig.1. Deformazione viscosa

Cunsiderate un fluidu cunfinatu trà duie piastre situate à una distanza y assai corta l'una da l'altra (Fig. 1). A piastra inferiore hè stazionaria mentre a piastra superiore si move à a velocità v. Si suppone chì u muvimentu di u fluidu si faci in una seria di strati o lamine infinitamente sottili, liberi di scorrere l'unu sopra l'altru. Ùn ci hè micca flussu incruciatu o turbulenza. U stratu adiacente à a piastra stazionaria hè à riposu mentre u stratu adiacente à a piastra in muvimentu hà una velocità v. A velocità di deformazione di taglio o u gradiente di velocità hè dv/dy. A viscosità dinamica o, più semplicemente, a viscosità μ hè data da

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Cusì:

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Questa espressione per a tensione viscosa hè stata postulata per a prima volta da Newton è hè cunnisciuta cum'è l'equazione di viscosità di Newton. Quasi tutti i fluidi anu un coefficientu di proporzionalità costante è sò chjamati fluidi newtoniani.

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Fig.2. Relazione trà a tensione di taglio è a velocità di deformazione di taglio.

A figura 2 hè una rapprisentazione grafica di l'equazione 3 è dimostra i sfarenti cumpurtamenti di i solidi è di i liquidi sottu à stress di taglio.

A viscosità hè espressa in centipoise (Pa.s o Ns/m2).

In parechji prublemi riguardanti u muvimentu di i fluidi, a viscosità appare cù a densità in a forma μ/p (indipendente da a forza) è hè cunveniente impiegà un solu termine v, cunnisciutu cum'è viscosità cinematica.

U valore di ν per un oliu pisante pò esse finu à 900 x 10-6m2/s, mentre chì per l'acqua, chì hà una viscosità relativamente bassa, hè solu 1,14 x 10?m2/s à 15° C. A viscosità cinematica di un liquidu diminuisce cù l'aumentu di a temperatura. À temperatura ambiente, a viscosità cinematica di l'aria hè circa 13 volte quella di l'acqua.

Tensione superficiale è capillarità

Nota:

A cuesione hè l'attrazione chì e molecule simili anu l'una per l'altra.

L'adesione hè l'attrazione chì e molecule dissimili anu l'una per l'altra.

A tensione superficiale hè a pruprietà fisica chì permette à una goccia d'acqua d'esse tenuta in sospensione à un rubinettu, à un vasu d'esse pienu di liquidu ligeramente sopra l'orlu senza sparghjesi o à un agulla di galleggià nantu à a superficia di un liquidu. Tutti questi fenomeni sò dovuti à a cuesione trà e molecule à a superficia di un liquidu chì cunfina cù un altru liquidu o gas immiscibile. Hè cum'è s'è a superficia fussi custituita da una membrana elastica, uniformemente stressata, chì tende sempre à cuntrae a zona superficiale. Cusì truvemu chì e bolle di gas in un liquidu è e gocce d'umidità in l'atmosfera sò apprussimatamente di forma sferica.

A forza di tensione superficiale à traversu qualsiasi linea imaginaria nantu à una superficia libera hè proporzionale à a lunghezza di a linea è agisce in una direzzione perpendiculare à ella. A tensione superficiale per unità di lunghezza hè espressa in mN/m. A so magnitudine hè abbastanza chjuca, essendu circa 73 mN/m per l'acqua in cuntattu cù l'aria à temperatura ambiente. Ci hè una ligera diminuzione di e decine superficiali.icù l'aumentu di a temperatura.

In a maiò parte di l'applicazioni in idraulica, a tensione superficiale hè di poca impurtanza postu chì e forze associate sò generalmente trascurabili in paragone cù e forze idrostatiche è dinamiche. A tensione superficiale hè impurtante solu induve ci hè una superficia libera è e dimensioni di cunfine sò chjuche. Cusì, in u casu di i mudelli idraulici, l'effetti di a tensione superficiale, chì ùn anu nisuna cunsequenza in u prototipu, ponu influenzà u cumpurtamentu di u flussu in u mudellu, è sta fonte d'errore in a simulazione deve esse presa in cunsiderazione quandu si interpretanu i risultati.

L'effetti di a tensione superficiale sò assai pronunciati in u casu di tubi di picculu calibru aperti à l'atmosfera. Quessi ponu piglià a forma di tubi manometrichi in u laburatoriu o di pori aperti in u terrenu. Per esempiu, quandu un picculu tubu di vetru hè immersu in acqua, si scopre chì l'acqua sale in l'internu di u tubu, cum'è mostratu in a Figura 3.

A superficia di l'acqua in u tubu, o meniscu cum'è si chjama, hè concava versu l'altu. U fenomenu hè cunnisciutu cum'è capillarità, è u cuntattu tangenziale trà l'acqua è u vetru indica chì a cuesione interna di l'acqua hè menu di l'adesione trà l'acqua è u vetru. A pressione di l'acqua in u tubu adiacente à a superficia libera hè menu di quella atmosferica.

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Fig. 3. Capillarità

U mercuriu si cumporta in modu abbastanza diversu, cum'è indicatu in a Figura 3(b). Siccomu e forze di cuesione sò più grande di e forze d'adesione, l'angulu di cuntattu hè più grande è u meniscu hà una faccia convessa à l'atmosfera è hè depressu. A pressione adiacente à a superficia libera hè più grande di quella atmosferica.

L'effetti di capillarità in i manometri è i vetri di misurazione ponu esse evitati aduprendu tubi chì ùn sò micca menu di 10 mm di diametru.

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Pompa di destinazione centrifuga per acqua di mare

N° di mudellu: ASN ASNV

E pompe mudellu ASN è ASNV sò pompe centrifughe à doppia aspirazione à un stadiu è à spirale divisa è sò aduprate per u trasportu di liquidi per opere idriche, circulazione di climatizazione, edifici, irrigazione, stazione di pompaggio di drenaggiu, centrale elettrica, sistema di approvvigionamentu idricu industriale, sistema antincendio, nave, edifici è cusì.

Pressione di vapore

E molecule liquide chì pussedenu una energia cinetica sufficiente sò prughjettate fora di u corpu principale di un liquidu à a so superficia libera è passanu in u vapore. A pressione esercitata da questu vapore hè cunnisciuta cum'è pressione di vapore, P,. Un aumentu di a temperatura hè assuciatu à una più grande agitazione moleculare è dunque à un aumentu di a pressione di vapore. Quandu a pressione di vapore hè uguale à a pressione di u gasu sopra, u liquidu bolle. A pressione di vapore di l'acqua à 15 °C hè 1,72 kPa (1,72 kN/m2).

Pressione atmosferica

A pressione di l'atmosfera à a superficia di a Terra hè misurata da un barometru. À u livellu di u mare, a pressione atmosferica hè in media di 101 kPa è hè standardizata à questu valore. Ci hè una diminuzione di a pressione atmosferica cù l'altitudine; per esempiu, à 1 500 m hè ridutta à 88 kPa. L'equivalente di a colonna d'acqua hà una altezza di 10,3 m à u livellu di u mare, è hè spessu chjamata barometru d'acqua. L'altezza hè ipotetica, postu chì a pressione di vapore di l'acqua impedisce di ottene un vacuum cumpletu. U mercuriu hè un liquidu barometricu assai superiore, postu chì hà una pressione di vapore trascurabile. Inoltre, a so alta densità dà cum'è risultatu una colonna di altezza ragionevule - circa 0,75 m à u livellu di u mare.

Siccomu a maiò parte di e pressioni incontrate in l'idraulica sò sopra à a pressione atmosferica è sò misurate da strumenti chì registranu relativamente, hè cunveniente cunsiderà a pressione atmosferica cum'è u datum, vale à dì zeru. E pressioni sò tandu chjamate pressioni di manometru quandu sò sopra à l'atmosferica è pressioni di u vacuum quandu sò sottu à ella. Se a vera pressione zero hè presa cum'è datum, e pressioni sò dette assolute. In u Capitulu 5 induve si discute di NPSH, tutte e cifre sò espresse in termini di barometri d'acqua assoluti, vale à dì livellu di u mare = 0 bar di manometru = 1 bar assolutu = 101 kPa = 10,3 m d'acqua.


Data di publicazione: 20 di marzu di u 2024