Главная страница Случайная лекция
Мы поможем в написании ваших работ!
Порталы:
БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика
Мы поможем в написании ваших работ!
СЖИМАЕМОСТЬ И СТОЙКОСТЬ ЖИДКОСТИ
Сжимаемость жидкости. Капельная жидкость является упругим телом, которое при давлениях примерно свыше 60 МПа подчиняется с некоторым приближением закону Гука. 
Жесткость жидкости можно оценить коэффициентом относительной объемной сжимаемости 
, который характеризует изменение единицы объема жидкости, приходящееся на единицу изменения (приращения) давления:
или
где 
- относительное изменение объема при изменении давления на 
;
- изменение давления, действующего на жидкость;
и 
- начальный объем жидкости при атмосферном давлении и объем при изменении давления на ;
- изменение объема жидкости при изменении давления на .
Величина, обратная , называется объемным модулем упругости жидкости при всестороннем сжатии:
.
Объемный модуль упругости 
и соответственно коэффициент сжимаемости жидкости изменяется в широких пределах в зависимости от типа жидкости, давления и температуры. С повышением температуры объемный модуль упругости уменьшается, а коэффициент сжимаемости повышается.
С повышением давления коэффициент сжимаемости жидкости уменьшается, особенно при сравнительно низких давлениях.
При изменениях давления жидкости от 0 до 60 МПа изменением значений и можно пренебречь; при этих условиях относительное изменение объема в процессе сжатия будет пропорционально изменению давления .
Значение объемного модуля упругости (при температуре 20 0С и атмосферном давлении) для легких минеральных масел, используемых в гидросистемах, колеблется в пределах 1350-1750 МПа, что соответствует значениям коэффициента от 74.10-11 до 57.10-11 м2/Н. Для воды и рабочих жидкостей на водной основе значение модуля упругости при относительно небольших давлениях (до 20 МПа) можно принять равным 2000 МПа.
Среднее значение коэффициента сжимаемости масла АМГ-10 для диапазона давлений 0-20 МПа и температуры 200С можно принимать = 7.10-10 м2/Н, а для более тяжелых масел = 6.10-10 м2/Н.
Ввиду высокого значения объемного модуля упругости жидкости в ряде технических расчетов сжимаемостью при типовых давлениях (до 20 МПа) можно пренебречь, считая жидкость несжимаемой.
Механическая и химическая стойкость жидкостей.Для практических целей важно, чтобы рабочие жидкости в условиях применения и хранения не изменяли своих первоначальных физических и химических свойств, т.е. сохраняли физическую и химическую стабильность.
Основной причиной нарушения физической стабильности жидкости является мятие ее при работе в условиях высоких давлений, в особенности при дросселировании с большим перепадом давления, вызывающим молекулярно-структурные изменения (деструкцию) жидкости. В результате вязкость жидкости может понизиться, а ее смазывающие свойства ухудшиться.
Важным фактором является также химическая стабильность жидкости, или стойкость к окислению, в результате которого происходит выпадение из нее отложений в виде смол, сопровождающееся понижением вязкости и потерей смазывающих качеств.
Воздействие жидкости на резиновые детали. Важным параметром, характеризующим качество рабочих жидкостей для гидросистем, является степень воздействия их на применяемые материалы, в частности – на резиновые детали. Усадка, набухание и размягчение резиновых деталей уплотнительных узлов под воздействием жидкости сопровождается нарушением герметичности и другими дефектами вработе гидроагрегатов. При длительном контакте рабочей жидкости с резиновыми деталями происходит сложный физико-химический процесс вымывания отдельных компонентов резины и замещения их жидкостью. При этом изменяется масса и объем резиновой детали и физико-механических свойств резины.
Обычно требуется, чтобы твердость испытываемого резинового образца после воздействия минерального масла не изменялась больше чем на 
4-5 единиц по Шору. Разница между объемами резинового образца в начале и в конце испытания не должна превышать 3% первоначального объема. По техническим условиям набухание синтетической резины в жидкостях допускается до 5-6%.
Особо следует отметить влияние на резину синтетических жидкостей, одни из которых вызывают либо чрезмерное набухание уплотнительных материалов, либо, наоборот, значительную его усадку.
Растворение в жидкостях газов.Газы, находящиеся в жидкости в растворенном состоянии, не оказывают существенного влияния на ее механические свойства. Однако, если давление в какой-либо точке объема жидкости уменьшается, газы выделяются из раствора в виде пузырьков, которые ухудшают свойства жидкости, уменьшая ее модуль упругости.
Объем газа,который может раствориться в жидкости до ее полного насыщения
,
где 
- объем газа при начальном давлении 
;
- объем жидкости при конечном давлении 
;
- коэффициент растворимости ( при 200С коэффициент растворимости воздуха в масле равен 0,08-0,1).
Присутствие нерастворенного газа ухудшает, а во многих случаях может полностью нарушить работу гидросистемы и ее агрегатов. В частности, при наличии газа ускоряется наступление кавитации. Газ, выделившийся из жидкости в местах пониженного давления, может частично заполнить рабочие полости насоса, уменьшая тем самым его подачу и ухудшая режим работы.
Механическая смесь воздуха с жидкостью. Воздух (газ) может находиться в жидкости в механической смеси, причем в зависимости от размеров пузырьков воздуха (диаметр пузырька равен 0,4 – 0,8 мкм) эта смесь обладает меньшей или большей устойчивостью. При определенных условиях, характеризуемых в основном размерами пузырьков и вязкостью жидкости, скорость вытеснения пузырьков воздуха становится столь малой, что воздух может находиться в смеси с маслом длительное время. Это значительно понижает модуль упругости жидкости и, следовательно, понижается жесткость гидравлического механизма. Так, при давлении 15 МПа модуль упругости гидрогазовой смеси, содержащей 1% газа (приведенного к нормальным техническим условиям), почти в 2 раза меньше модуля упругости однородной жидкости.
При наличии в жидкости нерастворенного воздуха подача насосов понижается, а также сокращается вследствие гидравлических ударов срок их службы.
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Напряжение от силы трения | | | ДАВЛЕНИЕ (УПРУГОСТЬ) НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ И КАВИТАЦИЯ ЖИДКОСТИ |
Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 618; Нарушение авторских прав
Мы поможем в написании ваших работ!