Флуид
Из Википедија
Флуид је термин под којим се подразумевају течности и гасови, а њихов заједнички назив указује на заједничка својства, не искључујући њихове разлике. Разликују се, пре свега, по стишљивости, јер гасови имају већу стишљивост од течности. Слични су по великој покретљивости делића течности и гасова и великој слободи кретања њихових молекула.
Садржај |
[уреди] Карактеристике Флуида
- Притисак делује равномерно у свим правцима;
- Крећу се под утицајем разлике притисака;
- Пружају отпор при кретању.
Ове карактеристике зависе од течљивости и густине.
Гасови и паре су стишљиви и мењају запремину при промени притиска. Али уколико се гас креће не мењајући знатно притисак, његова густина се врло мало мења. У том случају гас има све карактеристике исте као и течност.
Течности се могу сматрати нестишљивим - иста количина течности не мења своју запремину под утицајем притиска.
[уреди] Густина и Вискозност флуида
Густина (ρ) дефинисана је као маса (m) јединичне запремине (V). Густина нестишљивих флуида не мења се, али зато се мења густина стишњивих флуида. Тако се добија да је густина стишљивих гасова пропорционална притиску.
Вискозност - Реч Вискозност води порекло од латинске речи viscum, која значи лепак, и има значење супротно од "течљив". Уље, мед, глицерин итд. су вискозније, односно мање течљиве течности од воде, алкохола, бензина итд.
Вискознији флуиди дају већи отпор при кретању. Течности су вискозније од гасова.
Вискозност је резултат унутрашњег трења у флуиду, па се и мери силом трења која се јавља при кретању. Ако се жели да израчуна величина силе која се мора употребити да би се горњи слој кретао неком брзином, јасно је да ће она првенствено зависити од саме природе флуида у коме се ови слојеви посматрају. Уколико је флуид вискознији, утолико ће бити потребна већа сила. Та величина, која зависи од природе флуида назица се динамичка вискозност и означава се са µ.
Осим вискозности самог флуида, на величину силе утицаће и величина површине слојева, као и брзина. Уколико они буду већи, утолико ће бити и потребна већа сила, да би се постигла одређена брзина. И најзад, уколико су слојеви удаљенији, биће потребна мања сила да би се постигла жељена релативна брзина.
Вискозност зависи од температуре флуида. Вискозност гасова мења се друкчије с променом температуре. Она се повећава с порастом температуре.
[уреди] Статика флуида
Стање флуида који се не креће одређено је његовом густином и статичким притиском. Флуид увек врши притисак на зидове суда у коме се налази.
Сила којом он делује на зидове суда је последица статичког притиска. Натпритисак је разлика укупног и атмосферског притиска. Инструменти за мерење притиска мере статички притисак. Пијезометарска цев и манометар са течношћу мере разлику притисака. Бурданов манометар мери апсолутни притисак или разлику мереног и атмосферског притиска.
[уреди] Струјање флуида
Стање флуида који струји одређено је густином, притиском и брзином. Једначина континуитета представља облик закона одржања масе. За исто време кроз сваки пресек цевног вода протекне иста маса
Сужењем пресека повећава се брзина струјања флуида. Брзине у два пресека односе се обрнуто пропорционално површинама пресека. Проток се може мерити непосредно и посредно. Непосредно мерење протока заснива се на мерењу масе или запремине која протекне у јединици времена
Сваки флуид који се креће има три вида енергије - потенцијалну, кинетичку и енергију притиска. Савлађујући отпоре изазване силом трења, флуид у току кретања троши енергију. При пролазу кроз црпку, флуид добија енергију за своје кретање. Бернулијева једначина може се применити само када се сме занемарити изгубљена и доведена енергија.
Пригушницима се промена кинетичке енергије (брзине) мери променом енергије притиска. Ротометар је најчешће коришћени ппосредни мерач протока.
Струјање флуида може бити слојевито - ламинарно, и вртложно-турбулентно. Бездимензиони Рејнолдсов критеријум омогућава одређивање режима струјања.
Прелазна вредност Рејнолдсовог критеријума је 2300. При ламинарном струјању постоје веће разлике брзина у флуиду него при вртложном. Гранични слој има велики утицај на брзину свих осталих операција. Повећање брзине струјања води смањењу дебљине граничног слоја.
[уреди] Мешање течности
Мешањем се хомогенизују суспензије и емулзије. Примењује се и када је потребно убрзати грејање или растварање. Мешалице се деле на механичке и пнеуматске. Енергија која се троши на мешање највише зависи од вискозности течности, димензија мешалице и брзине кретања.
[уреди] Транспорт флуида
Машине за покретање флуида деле се на црпке за течности (црпке) и црпке за гасове (вентилатори).
Најчешће се користе центрифугалне црпке јер су једноставне и раде континуално. Клипне и ротационе црпке могу да остваре велике притиске у потисном воду. Центрифугални вентилатори остварују веће разлике притисака него аксијални вентилатори.
