Течности с висок коефициент на разширение. Коефициент на термично разширение

Начало > Закон

Якостта на опън на течността не се взема предвид при решаването на практически задачи. Температурното разширение на капещите течности се характеризира с коефициент на топлинно разширение β T, изразяващ относителното увеличение на обема на течността с повишаване на температурата с 1 градус, т.е.:

Където У - начален обем на течността; Δ У - промяна на този обем с повишаване на температурата с количество ΔT . Коефициентът на топлинно разширение на капещите течности, както се вижда от табл. 5 е незначително.

Таблица 5

Коефициент на топлинно разширение на водата
Налягане Pa∙10 4	При температура, °С

Така че, за вода, когато температурата се промени от 10 до 20 ° C и при налягане 10 5 Pa β T=0,00015 1/град. При значителни температурни разлики в някои случаи трябва да се вземе предвид влиянието на температурата върху специфичното тегло. Плътността и специфичното тегло на капещите течности, както следва от предишните съображения, се променят малко с промените в налягането и температурата. Приблизително можем да приемем, че плътността не зависи от налягането и се определя само от температурата. От изрази (9) и (1) може да се намери приблизителна връзка за изчисляване на промяната в плътността на капещите течности с температурата:

Стойностите на коефициента в (10) се намират от таблици в даден температурен диапазон (вижте например таблица 5). Способността на течностите да променят плътността (специфичното тегло) с температурни промени се използва широко за създаване на естествена циркулация в котли, отоплителни системи, за отстраняване на продукти от горенето и др. B таблица. 6 показва плътността на водата при различни температури.

Таблица 6

Зависимост на плътността ρ, кинематичния ν и динамичния μ вискозитет на водата от температурата
Температура, °С		ν∙10 4 , m 2 /s	μ∙10 3 , Pa∙s

За разлика от капещите течности, газовете се характеризират със значителна свиваемост и високи стойности на коефициента на топлинно разширение. Зависимостта на плътността на газовете от налягането и температурата се установява от уравнението на състоянието. Най-простите свойства се притежават от газ, разреден до такава степен, че взаимодействието между неговите молекули може да бъде пренебрегнато - така нареченият перфектен ( идеален) газ. За идеалните газове е валидно уравнението на Clapeyron, което дава възможност да се определи плътността на газ при известни налягане и температура:

(11)

Където Р - абсолютно налягане; Р - специфична газова константа, различна за различните газове, но независима от температура и налягане [за въздух R=287 J/(kg∙K)] ; T е абсолютната температура. Поведението на реалните газове при условия, далеч от втечняване, се различава само малко от поведението на перфектните газове и за тях уравненията на състоянието на перфектните газове могат да се използват в широк диапазон. При инженерните изчисления плътността на газа обикновено води до нормалнофизически условия (t=0°; p=101 325 Pa) или до стандартенусловия (t=20° С; р= 101325 Pa). Плътността на въздуха при R=287 J/(kg∙K) при стандартни условия по формула (11) ще бъде равна на ρ 0 =101325/287/(273+20)=1,2 kg/m 3 . Плътността на въздуха при други условия се определя по формулата:

(12)

На фиг. 1 показва графиките на зависимостта на плътността на въздуха от температурата, определена по тази формула при различни налягания.

Ориз. 1 Зависимост на плътността на въздуха от барометричното налягане и температурата

За изотермичен процес (T=const) от формула (12) имаме:

(13)

(14)

Където к=s p /s ν е адиабатната константа на газа; c p е топлинният капацитет на газа при постоянно налягане; с ν - същото, при постоянен обем. Свиваемостта на газовете зависи от характера на процеса на промяна на състоянието. За изотермичен процес:

(15)

За адиабатен процес:

От израз (15) следва, че изотермичната свиваемост за атмосферния въздух е ~9,8∙10 4 Pa ​​​​(около 1 atm), което е около 20 хиляди пъти по-високо от свиваемостта на водата. Тъй като обемът на газа зависи до голяма степен от температурата и налягането, изводите, получени от изследването на падащи течности, могат да бъдат разширени до газове само ако в границите на разглежданото явление промените в налягането и температурата са незначителни. Значителни разлики в налягането, които причиняват значителна промяна в плътността на газовете, могат да възникнат, когато се движат с високи скорости. Съотношението между скоростта на течността и скоростта на звука в нея позволява да се прецени необходимостта от отчитане на свиваемостта във всеки конкретен случай. На практика газът може да се приеме несвиваем при скорости не по-високи от 100 m/s. Вискозитет на течности.Вискозитетът е свойството на течностите да издържат на срязване. Всички реални течности имат определен вискозитет, който се проявява под формата на вътрешно триене по време на относителното движение на съседни частици течност. Наред с лесно подвижните течности (например вода, въздух) има много вискозни течности, чиято устойчивост на срязване е много голяма (глицерин, тежки масла и др.). По този начин вискозитетът характеризира степента на течливост на течността или подвижността на нейните частици. Нека течността тече по плоска стена на слоеве, успоредни на нея (фиг. 2), както се наблюдава при ламинарно движение. Поради забавящия ефект на стената, слоевете течност ще се движат с различни скорости, стойностите на които нарастват с разстоянието от стената.

Ориз. 2 Разпределение на скоростта на флуидния поток по плътна стена

Помислете за два слоя течност, движещи се на разстояние Δу един от друг. Слой А движейки се със скорост u , слой IN - със скорост u + Δu . Поради разликата в скоростите за единица време слоят IN се измества спрямо слой А с Δ u . Стойност Δ u е абсолютното изместване на слой A по протежение на слой B, и Δ u /Δ г е градиентът на скоростта (относително изместване). Тангенциалното напрежение, което се появява по време на това движение (сила на триене на единица площ), ще бъде означено с . След това, подобно на феномена на срязване в твърдите тела, получаваме следната връзка между напрежение и деформация:

(17)

Или, ако слоевете са безкрайно близо един до друг,

(18)

Стойност µ , подобен на коефициента на срязване в твърди тела и характеризиращ устойчивостта на течност на срязване, се нарича динамиченили абсолютен вискозитет. Съществуването на съотношението (18) е посочено за първи път от Нютон и затова се нарича Нютонов закон за триенето. В международната система от единици динамичният вискозитет се изразява в H s / m 2 или Pa s. В техническата система от единици динамичният вискозитет има размерността kgf∙s∙m -2 . В системата CGS поаз (P) се приема като единица за динамичен вискозитет в памет на френския лекар Poiseuille, който изучава законите на движението на кръвта в съдовете на човешкото тяло, равен на 1 g∙cm -1 ∙ s -1; 1 Pa s \u003d 0,102 kgf s / m 2 \u003d 10 P. Вискозитетът на течностите е силно зависим от температурата; в този случай вискозитетът на капещите течности намалява с повишаване на температурата, а вискозитетът на газовете се увеличава. Това се обяснява с факта, че природата на вискозитета на капещите течности и газове е различна. В газовете средната скорост (интензивност) на топлинното движение на молекулите се увеличава с повишаване на температурата, следователно вискозитетът се увеличава. При падане на течности молекулите не могат да се движат, както при газ, във всички посоки, те могат само да осцилират около средното си положение. С повишаване на температурата се увеличават средните скорости на вибрационните движения на молекулите, поради което връзките, които ги държат, се преодоляват по-лесно и течността придобива по-голяма подвижност (вискозитетът й намалява). И така, за чиста прясна вода зависимостта на динамичния вискозитет от температурата се определя от формулата на Поазей:

(19)

Където µ - абсолютен (динамичен) вискозитет на течността в P; T - температура в ° C. С повишаване на температурата от 0 до 100 ° C, вискозитетът на водата намалява почти 7 пъти (виж таблица 6). При температура 20°C динамичният вискозитет на водата е 0,001 Pa∙s=0,01 P. Водата принадлежи към най-малко вискозните течности. Само няколко от практически използваните течности (например етер и алкохол) имат малко по-нисък вискозитет от водата. Течният въглероден диоксид има най-нисък вискозитет (50 пъти по-малък от вискозитета на водата). Всички течни масла имат много по-висок вискозитет от водата (рициновото масло при 20°C има вискозитет 1000 пъти по-голям от този на водата при същата температура). B маса. 1.7 показва стойностите на вискозитета на някои течности.

Таблица 7

Кинематичен и динамичен вискозитет на капещи течности (при t=20° C)
Течност		ν∙10 4 , m 2 /s
Прясна вода
Глицерин безводен
Керосин (при 15°C)
Бензин (при 15°C)
рициново масло
Минерално масло
Масло при 15°C
Безводен етилов алкохол

За да се определи стойността на динамичния вискозитет на въздуха в системата MKGSS, се използва формулата на Millikan:

Какво дава при t \u003d 15 ° С \u003d 1,82 ∙ 10 -6 kgf s / m 2 (~ 1,82 ∙ 10 -5 Pa s). Динамичният вискозитет на другите газове е приблизително от същия порядък. Наред с концепцията за абсолютен или динамичен вискозитет, концепцията за кинематичен вискозитет; което е отношението на абсолютния вискозитет към плътността на течността:

(21)

Този вискозитет се нарича кинематичен, тъй като в нейното измерение няма единици сила. Всъщност чрез заместване на измерението µ И ρ , получаваме [ v]=[Л 2 /T]. В международната система от единици кинематичният вискозитет се измерва в m 2 / s; единицата за измерване на кинематичен вискозитет в системата CGS е стокс (в чест на английския физик Стокс): 1 St = 1 cm 2 / s = 10 -4 m 2 / s. Стотната част от Стокс се нарича сантистокс (cSt): 1 m 2 / s \u003d 1 ∙ 10 4 St \u003d 1 ∙ 10 6 cCt. В табл. Фигура 7 показва числените стойности на кинематичния вискозитет на капещите течности; 3 - зависимостта на кинематичния вискозитет на водата и индустриалното масло от температурата. За предварителни изчисления стойността на кинематичния вискозитет на водата v може да се приеме равно на 0,01 cm 2 / s = 1,10 -6 m 2 / s, което съответства на температура от 20 ° C.

Ориз. 3 Зависимост на кинематичния вискозитет на водата и маслото от температурата

Кинематичният вискозитет на падащи течности при налягания, срещани в повечето случаи на практика (до 200 atm), зависи много малко от налягането и тази промяна се пренебрегва в конвенционалните хидравлични изчисления. Кинематичният вискозитет на газовете зависи както от температурата, така и от налягането, като се увеличава с повишаване на температурата и намалява с увеличаване на налягането (Таблица 8). Кинематичен вискозитет на въздуха при нормални условия (температура 20 ° C, налягане ~ 1 at) v= µ/ ρ \u003d 1,57 ∙ 10 -5 m 2 / s, т.е. около 15 пъти повече, отколкото за вода при същата температура. Това се обяснява с факта, че в знаменателя на израза за кинематичния вискозитет (21) е включена плътността, която е много по-малка за газове, отколкото за капещи течности. За да изчислите кинематичния вискозитет на въздуха при различни температури и налягания, можете да използвате графиката (фиг. 4).

Таблица 1.8

Стойности на кинематична ν и специфична газова константа K за някои газове
	ν∙10 4 , m 2 /s при температура в °С				R, J/(kg∙K)
					Федерални закони на Руската федерация: „За образованието“ (от 10 юли 1992 г. № 3266-1) и „За висшето и следдипломно професионално образование“ (от 22 август 1996 г. № 125-FZ); Основната образователна програма на висшето професионално образование Направление на обучение 270800 Строителство (1) Основна образователна програма 1.1. Целта (мисията) на BEP е да подготви конкурентен професионалист, който е готов да работи в области, свързани с предоставянето на строителство, както и способен на по-нататъшно професионално самоусъвършенстване и творческо развитие.

15.07.2012
Физични свойства на хидравличните масла и тяхното влияние върху работата

1. Вискозитет, вискозитетно-температурни характеристики
Вискозитетът е най-важният критерий за оценка на товароносимостта на хидравличното масло. Вискозитетът се диференцира по динамични и кинематични показатели.
Индустриалните смазочни масла и хидравличните масла се класифицират според ISOстепени на вискозитет въз основа на техния кинематичен вискозитет, който от своя страна се описва като съотношението на динамичния вискозитет към плътността. Референтната температура е 40 °C. Официалната мерна единица ( Св) за кинематичен вискозитет е m 2 /s, а в нефтопреработвателната промишленост единицата за кинематичен вискозитет е cSt(сантистокси) или mm 2 /s. Класификация по вискозитет ISO, DIN 51519 за течни промишлени смазочни материали описва 18 степени (класове) на вискозитет от 2 до 1500 mm 2 / s при температура 40 ° C. Всеки клас се определя от средния вискозитет при 40 ° C и с допустимо отклонение от ± 10% от тази стойност. Зависимостта вискозитет-температура е от голямо значение за хидравличните масла. Вискозитетът нараства рязко с понижаване на температурата и намалява с повишаване на температурата. Практически, праговият вискозитет на течността (допустим начален вискозитет, приблизително 800 - 2000 mm 2 /s) е необходим за използване в различни видове помпи. Минималният допустим вискозитет при високи температури се определя от началото на фазата на гранично триене. Минималният вискозитет не трябва да бъде по-нисък от 7-10 mm 2 /s, за да се избегне недопустимо износване на помпи и двигатели. Кривите на графиките вискозитет-температура описват зависимостта на вискозитета на хидравличните течности от температурата. В линейни условия V-T- кривите са хиперболични. Чрез математическа трансформация тези V - T- кривите могат да бъдат представени като прави линии. Тези линии позволяват точно определяне на вискозитета в широк температурен диапазон. Индексът на вискозитет (VI) е критерий V - T- зависимости и V-T- крива - градиент на графиката. Колкото по-висок е VI на хидравличната течност, толкова по-малка е промяната във вискозитета с температурата, т.е. V - T- крива. Хидравличните масла на базата на минерални масла обикновено имат естествен IV от 95-100. Синтетичните хидравлични масла на базата на естери имат граничен VI от 140-180, а полигликолите имат естествен IV от 180-200 (фиг. 1)

Индексът на вискозитет може също да бъде подобрен с добавки (полимерни добавки, които трябва да са устойчиви на срязване), наречени VI подобрители или добавки за вискозитет. Хидравличните масла с висок VI осигуряват лесно стартиране, намаляват загубата на производителност при ниски температури на околната среда и подобряват уплътнението и защитата от износване при високи работни температури. Маслата с висок индекс повишават ефективността на системата и удължават живота на компонентите, подложени на износване (колкото по-висок е вискозитетът при работни температури, толкова по-добро е обемното съотношение).

2. Зависимост на вискозитета от налягането
Носещата способност на смазочния филм се определя от зависимостта на налягането на вискозитета на смазката. Динамичният вискозитет на течните среди се увеличава с увеличаване на налягането. Следното е метод за контролиране на динамичния вискозитет спрямо налягането при постоянна температура.
Зависимостта на вискозитета от налягането, а именно увеличаването на вискозитета с увеличаване на налягането, има положителен ефект върху специфичното натоварване (например върху лагерите), тъй като вискозитетът на смазочния филм се увеличава под въздействието на високо парциално налягане от 0 до 2000 атм. Вискозитет HFCтечност се увеличава два пъти, минерално масло - 30 пъти, в HFDтечности - 60 пъти. Това обяснява сравнително краткия експлоатационен живот на ролковите лагери, ако се смазват с ( HFA, HFC) смазочни масла на водна основа. На фиг. 2 и 3 показват зависимостта на вискозитета спрямо налягането за различни хидравлични течности.

Характеристиките вискозитет-температура също могат да бъдат описани с експоненциален израз:

η = η ο · д α П ,

Където η ο е динамичният вискозитет при атмосферно налягане, α е коефициентът на зависимостта "вискозитет-налягане", Р- налягане. За HFCα \u003d 3,5 10 -4 atm -1;
За HFDα \u003d 2,2 10 -3 atm -1; За HLPα \u003d 1,7 10 -3 atm -1

3. Плътност
Загубите на хидравлични течности в тръбопроводите и в елементите на хидравличната система са правопропорционални на плътността на течността. Например загубата на налягане е право пропорционална на плътността:

Δ П= (ρ/2) ξ с 2 ,

Където ρ е плътността на течността, ξ е коефициентът на съпротивление, се дебитът на флуида, а Δ П- загуба на налягане.
Плътността ρ е масата на единица обем течност.

ρ = m/V(kg / m 3).

Плътността на хидравличната течност се измерва при температура 15 °C. Зависи от температурата и налягането, тъй като обемът на течността се увеличава с повишаване на температурата. По този начин промяната в обема на течността в резултат на нагряване става съгласно уравнението

Δ V=Vβ температура Δ T,

Какво води до промяна в плътността:

Δρ = ρ β скорост Δ T.

При хидростатични условия при температури от -5 до +150 °C е достатъчно да се приложи линейна формула към горното уравнение. Коефициентът на термично разширение βtemp може да се приложи към всички видове хидравлични течности.

Тъй като коефициентът на топлинно разширение на минералните масла е приблизително 7 x 10 -4 K -1, обемът на хидравличната течност се увеличава с 0,7%, ако температурата й се повиши с 10 °C. На фиг. 5 показва зависимостта на обема на хидравличните течности от температурата.

Връзката плътност-налягане на хидравличните течности също трябва да бъде включена в хидростатичната оценка, тъй като свиваемостта на течностите влияе отрицателно върху динамичните им характеристики. Зависимостта на плътността от налягането може просто да се разчете от съответните криви (фиг. 6).

4. Свиваемост
Свиваемостта на хидравличните течности на базата на минерални масла зависи от температурата и налягането. При налягания до 400 atm и температури до 70 °C, които са гранични за индустриалните системи, свиваемостта е релевантна на системата. Хидравличните течности, използвани в повечето хидравлични системи, могат да се считат за несвиваеми. Но при налягания от 1000 до 10 000 atm могат да се наблюдават промени в свиваемостта на средата. Свиваемостта се изразява с коефициента β или модула М(фиг. 7, М = ДА СЕ).

М\u003d 1 / β atm = 1 / β 10 5 N m 2 = 1 / β 10 5 Pa.

Промяната на обема може да се определи с помощта на уравнението

Δ V=V · β( Пмакс- Рначало)

Където Δ V— промяна на обема; Р max е максималното налягане; Рначально - начално налягане.

5. Разтворимост на газове, кавитация
Въздухът и другите газове могат да се разтварят в течности. Течността може да абсорбира газа, докато се насити. Това не трябва да се отразява неблагоприятно на характеристиките на течността. Разтворимостта на газ в течност зависи от основния компонент на типа газ, налягането и температурата. При налягане до ≈300 атм. разтворимостта на газ е пропорционална на налягането и следва закона на Хенри.

V G= V Fα V П/По,

Където VЖе обемът на разтворения газ; V F е обемът на течността, Р o - атмосферно налягане, П— налягане на флуида; α V е коефициентът на разпределение на Бунзен (1,013 mbar, 20 °C).
Коефициентът на Бунзен силно зависи от основния флуид и показва колко (%) газът е разтворен в единица обем течност при нормални условия. Разтвореният газ може да бъде освободен от хидравличната течност при ниско статично налягане (висока скорост на потока и високо напрежение на срязване), докато се достигне нова точка на насищане. Скоростта, с която газът напуска течността, обикновено надвишава скоростта, с която газът се абсорбира в течността. Газът, излизащ от течност под формата на мехурчета, променя свиваемостта на течността по начин, подобен на въздушните мехурчета. Дори при ниско налягане, малко количество въздух може драстично да намали несвиваемостта на флуида. В мобилните системи с високи скорости на циркулация на течността съдържанието на неразтворен въздух може да достигне стойности до 5%. Този неразтворен въздух има много негативен ефект върху производителността, товароносимостта и динамиката на системата (виж раздел 6 - обезвъздушаване и раздел 7 - образуване на пяна). Тъй като свиваемостта на течностите в системите обикновено е много бърза, въздушните мехурчета могат внезапно да достигнат високи температури (адиабатна компресия). В екстремни случаи може да се достигне точка на възпламеняване на течността и да възникнат микродизелови ефекти.
Газовите мехурчета също могат да експлодират в помпите в резултат на компресия, което може да причини повреда поради ерозия (понякога наричана кавитация или псевдокавитация). Ситуацията може да се влоши, ако в течността се образуват мехурчета от пара. По този начин кавитацията възниква, когато налягането падне под разтворимостта на газ или под налягането на наситените пари на течност.
Кавитацията възниква главно в отворени системи с постоянен обем, тоест опасността от това явление е от значение за входящите и изходящите вериги и помпите. Може да бъде причинено от твърде ниско абсолютно налягане поради загуби на скорост на потока в тесни напречни сечения, филтри, колектори и амортисьори, поради прекомерна входна височина или загуби на налягане поради прекомерен вискозитет на течността. Кавитацията може да доведе до ерозия на помпата, намалена ефективност, пикове на налягането и прекомерен шум.
Това явление може да повлияе неблагоприятно на стабилността на дроселиращите регулатори и да причини образуване на пяна в контейнерите, ако сместа течност-вода се върне в контейнера при атмосферно налягане.

6. Обезвъздушаване
Когато хидравличните течности се върнат обратно в резервоарите, потокът на течността е в състояние да увлече въздух със себе си. Това може да се случи поради течове в тръбопровода при свиване и частичен вакуум. Турбуленция в резервоар или локализирана кавитация показва образуването на въздушни мехурчета в течността.
Въздухът, уловен по този начин, трябва да излезе на повърхността на течността, в противен случай, ако попадне в помпата, може да причини повреда на други компоненти на системата. Скоростта, с която въздушните мехурчета се издигат на повърхността, зависи от диаметъра на мехурчетата, вискозитета на течността и плътността и качеството на базовото масло. Колкото по-високо е качеството и чистотата на базовото масло, толкова по-бързо става обезвъздушаването. Маслата с нисък вискозитет обикновено обезвъздушават по-бързо от базовите масла с висок вискозитет. Това е свързано със скоростта, с която се издигат мехурчетата.

° С = (ρ FL -ρ L )Χ/η,

Където ρ ЕТе плътността на течността; стр Л— плътност на въздуха; η е динамичен вискозитет; X е константа в зависимост от плътността и вискозитета на течността.
Системите трябва да бъдат проектирани по такъв начин, че в течността да не навлиза въздух, а ако това стане, увлечените въздушни мехурчета могат лесно да излязат. Критичните зони са резервоарите, които трябва да бъдат снабдени с прегради и прегради, както и конфигурацията на тръбопроводите и кръговете. Добавките не могат да повлияят положително на свойствата за освобождаване на въздух на хидравличните течности. Повърхностноактивните вещества (по-специално добавките против пяна на базата на силикон) и замърсителите (напр. греси и инхибитори на корозията) влияят неблагоприятно на характеристиките на освобождаване на въздух на хидравличните масла. Минералните масла обикновено имат по-добри свойства за освобождаване на въздух от огнеустойчивите течности. Свойства за освобождаване на въздух HPLDхидравличната течност може да бъде сравнима със свойствата на хидравличните течности HLP.
Тестът за определяне на свойствата за освобождаване на въздух е описан в стандарта DIN 51 381. Този метод се състои в нагнетяване на въздух в маслото. Числото на обезвъздушаване е времето, необходимо на въздуха (минус 0,2%) да напусне течност при 50°C при дадени условия.
Делът на диспергирания въздух се определя чрез измерване на плътността на маслено-въздушната смес.

7. Разпенване
Повърхностното разпенване възниква, когато скоростта на обезвъздушаване е по-висока от скоростта, с която въздушните мехурчета се пукат на повърхността на течността, т.е. когато има повече образувани мехурчета, отколкото срутени. В най-лошия случай тази пяна може да бъде изцедена от резервоара през отворите или пренесена в помпата. Добавките против пяна на базата на силикон или без силикон могат да ускорят разграждането на мехурчетата чрез намаляване на повърхностното напрежение на пяната. Те също така влияят отрицателно на свойствата на течността да отделя въздух, което може да причини проблеми със свиваемостта и кавитация. Поради това добавките против пяна се използват в много ниски концентрации (≈ 0,001%). Концентрацията на антипенител може прогресивно да намалее в резултат на стареене и отлагане върху метални повърхности, а проблеми с пенообразуването често възникват при използване на стари, вече работещи течности. Последващото добавяне на антипенител трябва да се извършва само след консултация с производителя на хидравличната течност.
Обемът на образуваната пяна на повърхността на течността се измерва във времето (незабавно, след 10 минути) и при различни температури (25 и 95 °C). Повърхностноактивни вещества, детергенти или дисперсанти, замърсители под формата на греси, инхибитори на корозия, почистващи агенти, охлаждащи течности, странични продукти от окисляване и др. могат да повлияят неблагоприятно на ефективността на добавките против пяна.

8. Деемулгиране
Деемулгируемостта е способността на хидравличната течност да отблъсква проникнала вода. Водата може да навлезе в хидравличната течност в резултат на изтичане на топлообменник, кондензация в резервоари поради значителни промени в нивата на маслото, лошо филтриране, замърсяване на водата поради повреда на уплътненията и екстремни условия на околната среда. Водата в хидравличната течност може да причини корозия, кавитация в помпите, повишено триене и износване и ускорено разграждане на еластомери и пластмаси. Свободната вода трябва да се отстрани възможно най-бързо от контейнерите за хидравлична течност през дренажните кранове. Замърсяването с водоразтворими охлаждащи течности, особено върху машинните инструменти, може да доведе до образуване на лепкави остатъци след изпаряването на водата. Това може да причини проблеми в помпите, клапаните и цилиндрите. Хидравличната течност трябва бързо и напълно да отблъсне водата, която е проникнала в нея. Деемулгирането се определя от DIN 51 599, но този метод не е приложим за хидравлични течности, съдържащи детергент-дисперсант ( DD) добавки. Деемулгирането е времето, необходимо за разделяне на маслената и водната смес. Параметрите на деемулгирането са:
. вискозитет до 95 mm 2 /s при 40 °C; температура на изпитване 54 °C;
. вискозитет > 95 mm 2 /s; температура 82 °C.
В хидравличните масла, съдържащи DDдобавки, вода, течни и твърди замърсители се държат в суспензия. Те могат да бъдат отстранени с подходящи филтърни системи, без да се използва хидравличната функция на машината, като се елиминира отрицателният ефект върху хидравличната течност. Ето защо DDхидравличните течности често се използват в хидростатични машинни инструменти и мобилни хидравлични системи.
За машини с висока скорост на циркулация, изискващи постоянна наличност и постоянно изложени на вода и други замърсители, използването на хидравлични почистващи течности е основна област. Хидравличните течности с деемулгиращи свойства се препоръчват за използване в цехове за производство на стомана и валцуване, където има големи обеми вода и ниските коефициенти на циркулация позволяват отделяне на емулсиите в резервоара. Деемулгиращите свойства в модифицирана форма се използват за определяне на съвместимостта на оборудването с хидравлични масла. Стареенето на хидравличната течност се отразява негативно на деемулгиращите свойства.

9. Точка на течливост
Точката на течливост е най-ниската температура, при която течността е все още течна. Проба от течността систематично се охлажда и тества за течливост с понижаване на температурата на всеки 3 °C. Параметри като точка на течливост и граничен вискозитет определят най-ниската температура, при която е възможна нормалната употреба на маслото.

10. Корозия на мед (изпитване на медна плоча)
Медта и съдържащите мед материали често се използват в хидравличните системи. Материали като месинг, лят бронз или синтерован бронз се намират в лагери, водачи или контроли, плъзгачи, хидравлични помпи и двигатели. В охладителните системи се използват медни тръби. Медната корозия може да доведе до повреда на цялата хидравлична система, така че се извършва тест за корозия на медна плоча, за да се получи информация за корозивността на базовите течности и добавки към материали, съдържащи мед. Методът за изпитване на корозивността на хидравлични течности на минерална основа, т.е. биоразградими течности, срещу цветни метали е известен като метода на Линде (селективен метод за изпитване за тестване на биоразградими масла за корозивност спрямо медни сплави) ( SAEТехнически бюлетин 981 516 април 1998 г.), известен също като VDMA 24570 (VDMA 24570 - Бързо биоразградими хидравлични течности - Действие върху цветни сплави 03-1999 на немски).
Според стандарта DIN 51 759, корозията върху медна плоча може да се изрази под формата на обезцветяване или лющене. Медната плоча за смилане се потапя в течността, която ще се тества за определено време при определена температура. Хидравличните и смазочните масла обикновено се тестват при 100 °C. Степента на корозия се оценява в точки:
1 - лека промяна на цвета;
2 - умерено обезцветяване;
3 - силна промяна на цвета;
4 - корозия (потъмняване).

11. Водно съдържание (метод на Карл Фишер)
Ако водата попадне в хидравличната система частично фино диспергирана до степента, в която прониква в маслената фаза, тогава, в зависимост от плътността на хидравличната течност, водата може да се освободи и от маслената фаза. Тази възможност трябва да се вземе предвид при вземане на проби за определяне на водното съдържание.
Определянето на водното съдържание в mg/kg (маса) по метода на Карл Фишер е свързано с въвеждането на разтвора на Карл Фишер при директно или непряко титруване.

12. Устойчивост на стареене (метод на Баадер)
Това е опит да се повтори изследването на ефектите на въздуха, температурата и кислорода върху хидравличните течности в лабораторията. Направен е опит за изкуствено ускоряване на стареенето на хидравличните масла чрез повишаване на температурата над практическите нива на приложение, както и нивата на кислород в присъствието на метални катализатори. Увеличаването на вискозитета и увеличението на киселинното число (свободна киселина) се записват и оценяват. Резултатите от лабораторните изследвания се превеждат в практически условия. Методът на Baader е практичен начин за тестване на стареене на хидравлични и смазочни масла.
За предварително определен период от време пробите се подлагат на стареене при предварително определена температура и налягане на въздушен поток, докато периодично се потапя медна намотка в масло, действащо като ускорител на окисление. В съответствие със DIN 51 554-3 C, CLИ CLPтечности и HL, HLP, NMхидравличните масла са тествани за устойчивост на окисляване при температура 95 °C. Числото на осапуняване се изразява в mg KOH/g.

13. Устойчивост на стареене (метод TOST)
Окислителната стабилност на маслата за парни турбини и хидравличните масла, съдържащи добавки, се определя в съответствие с DIN 51 587 Метод TOSTсе използва от много години за тестване на турбинни масла и хидравлични течности на базата на минерални масла. Модифициран (без вода) сух TOSTметодът се използва за определяне устойчивостта на окисляване на хидравлични масла на базата на естери.
Стареенето на смазочните масла се характеризира с увеличаване на киселинното число, когато маслото е изложено на кислород, вода, стомана и мед за максимум 1000 часа при 95°C (неутрализационна крива със стареене). Максимално допустимото увеличение на киселинното число е 2 mg KOH / g след 1000 часа.

14. Киселинно число (неутрализационно число)
Киселинното число на хидравличното масло се увеличава в резултат на стареене, прегряване или окисляване. Получените продукти на стареене могат да действат агресивно върху помпите и лагерите на хидравличната система. Следователно киселинното число е важен критерий за оценка на състоянието на хидравличната течност.
Киселинното число показва количеството киселинни или алкални вещества в смазочното масло. Киселините в минералните масла могат да атакуват строителните материали на хидравличната система. Високото киселинно съдържание е нежелателно, тъй като е възможно в резултат на окисление.

15. Защитни антиокислителни свойства по отношение на стомана / черни метали
Антиоксидантните свойства на турбинните и хидравличните масла, съдържащи добавки по отношение на стомана / черни метали, се определят в съответствие със стандарта DIN 51 585.
Хидравличните течности често съдържат диспергирана, разтворена или свободна вода, така че хидравличната течност трябва да осигури защита от корозия на всички намокрени възли при всички работни условия, включително замърсяване с вода. Този метод на изпитване определя ефективността на антикорозионните добавки при редица различни работни условия.
Маслото, което ще се тества, се смесва с дестилирана вода (метод А) или изкуствена морска вода (метод Б), като се разбърква непрекъснато (в продължение на 24 часа при 60 °C) със стоманен прът, потопен в сместа. След това стоманената пръчка се изследва за корозия. Резултатите позволяват да се оценят антикорозионните защитни свойства на маслото по отношение на стоманени компоненти в контакт с вода или водна пара:
степен на корозия 0 означава липса на корозия,
степен 1 ​​- лека корозия;
степен 2 - умерена корозия;
степен 3 - тежка корозия.

16. Свойства против износване (машина с четири топки Черупка; VKA, DIN 51350)
Апарат с четири топки на компанията Черупкасе използва за измерване на свойствата против износване и екстремно налягане на хидравличните течности. Носещата способност на хидравличните течности се изпитва при условия на гранично триене. Методът се използва за определяне на стойностите за смазочни масла с добавки, които издържат на високо налягане при условия на гранично триене между плъзгащи се повърхности. Смазочното масло се изпитва в апарат с четири топки, който се състои от една (централна) въртяща се топка и три неподвижни топки, разположени в пръстен. При постоянни условия на изпитване и за определена продължителност се измерва диаметърът на контактното петно ​​върху трите неподвижни топки или натоварването върху въртящата се топка, което може да се увеличи преди заваряване с останалите три сфери.

17. Устойчивост на срязване на смазочни масла, съдържащи полимери
За подобряване на вискозитетно-температурните характеристики в смазочните масла се въвеждат полимери, които се използват като добавки, подобряващи индекса на вискозитет. С увеличаването на молекулното тегло тези вещества стават все по-чувствителни към механични натоварвания, като тези, които съществуват между буталото и неговия цилиндър. За да се оцени устойчивостта на срязване на маслата при различни условия, има няколко метода за изпитване:
DIN 5350-6, метод с четири топки, DIN 5354-3,FZGметод и DIN 51 382, ​​метод на впръскване на дизелово гориво.
Относително намаление на вискозитета поради срязване след 20 часов тест DIN 5350-6 (определяне на устойчивостта на срязване на смазочни масла, съдържащи полимери, използвани за конусни ролкови лагери) се прилага в съответствие с DIN 51 524-3 (2006); препоръчва се по-малко от 15% намаляване на вискозитета на срязване.

18. Механично изпитване на хидравлични течности в ротационни лопаткови помпи ( DIN 51 389-2)
Тестването на помпи Vickers и помпи от други производители позволява реалистична оценка на работата на хидравличните течности. В момента обаче се разработват алтернативни методи за изпитване (по-специално проектът DGMK 514 - механични изпитвания на хидравлични течности).
Методът на Vickers се използва за определяне на свойствата против износване на хидравличните течности в ротационна помпа с лопатки при дадени температури и налягания (140 atm, 250 h работен вискозитет на течността от 13 mm 2 /s при различни температури). В края на теста пръстените и крилата се проверяват за износване ( викерс V-104СЪС 10 или викерс V-105СЪС 10). Максимално допустими стойности на износване:< 120 мг для кольца и < 30 мг для крыльев.

19. Свойства против износване (тест на предавка FZGстойка; DIN 534-1 и-2)
Хидравличните течности, особено класовете с висок вискозитет, се използват като хидравлични и смазочни масла в комбинирани системи. Динамичният вискозитет е основният фактор за ефективността против износване при хидродинамичното смазване. При ниски скорости на плъзгане или високи налягания при условия на гранично триене, противоизносните свойства на течността зависят от използваните добавки (образуване на реактивен слой). Тези гранични условия се възпроизвеждат при тестване FZGстойка.
Този метод се използва главно за определяне на граничните свойства на смазочните материали. Някои зъбни колела, въртящи се с определена скорост, се смазват чрез пръскане или пръскане на масло, чиято начална температура се записва. Натоварването върху корените на зъбите се увеличава постепенно и се записват характеристиките на външния вид на корените на зъбите. Тази процедура се повтаря до последния 12-ти етап на натоварване: херцианското налягане на 10-ия етап на натоварване в лентата на захващане е 1539 N/mm2; на етап 11 - 1,691 N / mm 2; на 12-ия етап - 1841 N / mm 2. Началната температура на етап 4 е 90 °C, периферната скорост е 8,3 m/s, температурната граница не е определена; използва се геометрията на зъбното колело.
Степента на натоварване на отказ се определя от DIN 51 524-2. За положителен резултат трябва да е стъпка от поне 10-та. Хидравлични течности, отговарящи на изискванията ISO VG 46, които не съдържат добавки против износване, обикновено достигат степен на натоварване 6 (≈ 929 N/mm 2). Хидравличните течности, съдържащи цинк, обикновено достигат поне 10-11-та степен на натоварване преди повреда. Без цинк т.нар ZAFхидравличните течности могат да издържат степен на натоварване 12 или по-висока.

Роман Маслов.
По материали от чужди издания.

Когато температурата се промени, настъпва промяна в размера на твърдото тяло, което се нарича термично разширение. Има линейно и обемно термично разширение. Тези процеси се характеризират с коефициенти на топлинно (топлинно) разширение: - среден коефициент на линейно топлинно разширение, среден коефициент на обемно топлинно разширение.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Коефициент на термично разширениенаречено физическо количество, характеризиращо промяната в линейните размери на твърдо тяло с промяна в неговата температура.

Прилагайте обикновено средния коефициент на линейно разширение. Това е характеристика на термичното разширение на материала.

Ако първоначалната дължина на тялото е , - неговото удължение с повишаване на телесната температура с , то се определя по формулата:

Коефициентът на линейно удължение е характеристика на относителното удължение (), което възниква при повишаване на телесната температура с 1K.

С повишаване на температурата обемът на твърдото вещество се увеличава. Като първо приближение можем да приемем, че:

където е първоначалният обем на тялото, е промяната в телесната температура. Тогава коефициентът на обемно разширение на тялото е физическо количество, което характеризира относителната промяна в обема на тялото (), което се случва, когато тялото се нагрява с 1 K и налягането остава непроменено. Математическата дефиниция на коефициента на обемно разширение е формулата:

Топлинното разширение на твърдото тяло е свързано с анхармоничността на топлинните вибрации на частиците, които изграждат кристалната решетка на тялото. В резултат на тези колебания, с повишаване на температурата на тялото, равновесното разстояние между съседните частици на това тяло се увеличава.

Когато обемът на тялото се променя, неговата плътност се променя:

където е първоначалната плътност и е плътността на веществото при новата температура. Тъй като стойността тогава израз (4) понякога се записва като:

Коефициентите на топлинно разширение зависят от веществото. Като цяло те ще зависят от температурата. Коефициентите на топлинно разширение се считат за независими от температурата в малък температурен диапазон.

Има редица вещества, които имат отрицателен коефициент на топлинно разширение. Така с повишаване на температурата такива материали се свиват. Това обикновено се случва в тесен температурен диапазон. Има вещества, при които коефициентът на топлинно разширение е почти равен на нула около определен температурен диапазон.

Израз (3) се използва не само за твърди вещества, но и за течности. В същото време се счита, че коефициентът на топлинно разширение за падащи течности не се променя значително с температурата. Въпреки това, при изчисляване на отоплителните системи се взема предвид.

Връзка на коефициентите на топлинно разширение

Единици

Основната мерна единица за коефициентите на топлинно разширение в системата SI е:

Примери за решаване на проблеми

ПРИМЕР 1

Упражнение

За да се определи коефициентът на обемно разширение на течности, се използват устройства, наречени пикнометри. Това са стъклени колби с тясно гърло (фиг. 1). На гърлото поставете маркировки за капацитета на съда (обикновено в ml). Как се използват пикнометрите?

Решение

Коефициентът на обемно разширение се измерва, както следва. Пикнометърът се напълва с изследваната течност до избраната маркировка. Колбата се нагрява, като се отбелязва промяната в нивото на веществото. С такива известни стойности като: първоначалния обем на пикнометъра, площта на напречното сечение на канала на гърлото на колбата, промяната в температурата определя съотношението на първоначалния обем течност, която е влязла в гърлото на колбата пикнометърът при нагряване с 1 K. Трябва да се има предвид, че коефициентът на разширение на течността е по-голям от получената стойност, тъй като имаше нагряване и разширение и колби. Следователно, за да се изчисли коефициентът на разширение на течността, се добавя коефициентът на разширение на веществото на колбата (обикновено стъкло). Трябва да се каже, че тъй като коефициентът на обемно разширение на стъклото е значително по-малък от този на течностите, при приблизителни изчисления коефициентът на разширение на стъклото може да бъде пренебрегнат.

ПРИМЕР 2

Упражнение

Какви са характеристиките на разширяването на водата? Какво е значението на това явление?

Решение

Водата, за разлика от повечето други течни вещества, се разширява при нагряване само ако температурата е над 4 o C. В температурния диапазон обемът на водата намалява с повишаване на температурата. Сладката вода при има максимална плътност. За морската вода максималната плътност се достига при. Увеличаването на налягането понижава температурата на максималната плътност на водата. Тъй като почти 80% от повърхността на нашата планета е покрита с вода, характеристиките на нейното разширяване играят важна роля в създаването на климата на Земята. Лъчите на слънцето, падащи върху водната повърхност, я нагряват. Ако температурата е под 1-2 o C, тогава нагрятите слоеве вода имат по-голяма плътност от студените и потъват надолу. В същото време мястото им се заема от по-студени слоеве, които от своя страна се нагряват. Така че има постоянна промяна на слоевете вода и това води до нагряване на водния стълб, докато се достигне максималната плътност. По-нататъшното повишаване на температурата води до факта, че горните слоеве вода намаляват плътността си и остават на върха. Така се оказва, че голям слой вода се затопля до температурата на максимална плътност доста бързо, а по-нататъшното повишаване на температурата е бавно. В резултат на това дълбоките водни тела на Земята от определена дълбочина имат температура от около 2-3 o C. В същото време температурата на горните слоеве на водата в моретата на топлите страни може да има температура около 30 o C и по-висока.

Връзките между течните частици, както знаем, са по-слаби, отколкото между молекулите в твърдо вещество. Следователно трябва да се очаква, че течностите се разширяват в по-голяма степен от твърдите вещества при същото нагряване. Това наистина се потвърждава от опита.

Напълнете колба с тясно и дълго гърло с оцветена течност (вода или по-добре керосин) до половината гърло и маркирайте нивото на течността с гумен пръстен. След това спуснете колбата в съд с гореща вода. Първо ще се види намаляване на нивото на течността в гърлото на колбата, а след това нивото ще започне да се покачва и ще се повиши значително над първоначалното. Това се дължи на факта, че в началото съдът се нагрява и обемът му се увеличава. Това води до спад на нивото на течността. След това течността се нагрява. Разширявайки се, той не само запълва увеличения обем на съда, но и значително надвишава този обем. Следователно течностите се разширяват в по-голяма степен от твърдите вещества.

Температурните коефициенти на обемно разширение на течности са много по-големи от коефициентите на обемно разширение на твърди тела; те могат да достигнат стойност от 10 -3 K -1 .

Течността не може да се нагрее, без да се нагрее съдът, в който се намира. Следователно не можем да наблюдаваме истинското разширение на течността в съда, тъй като разширяването на съда подценява видимото увеличение на обема на течността. Въпреки това, коефициентът на обемно разширение на стъкло и други твърди тела обикновено е много по-малък от коефициента на обемно разширение на течност и при не много точни измервания увеличението на обема на съда може да бъде пренебрегнато.

Функции за разширяване на водата

Най-често срещаната течност на Земята - водата - има специални свойства, които я отличават от другите течности. Във вода, когато се нагрява от 0 до 4 ° C, обемът не се увеличава, а намалява. Само от 4 °C обемът на водата започва да се увеличава при нагряване. Следователно при 4°C обемът на водата е минимален, а плътността е максимална*. Фигура 9.4 показва приблизителна връзка между плътността на водата и температурата.

* Тези данни се отнасят за прясна (химически чиста) вода. Морската вода има най-висока плътност при около 3°C.

Отбелязаното специално свойство на водата оказва голямо влияние върху характера на топлообмена във водните тела. Когато водата се охлади, първо се увеличава плътността на горните слоеве и те потъват надолу. Но след като въздухът достигне температура от 4 ° C, по-нататъшното охлаждане вече намалява плътността и студените слоеве вода остават на повърхността. В резултат на това в дълбоки водоеми дори при много ниски температури на въздуха водата има температура около 4 °C.

Обемът на течните и твърдите тела се увеличава правопропорционално на повишаването на температурата. В близост до вода се открива аномалия: нейната плътност е максимална при 4 °C.

§ 9.4. Отчитане и използване на топлинното разширение на телата в техниката

Въпреки че линейните размери и обеми на телата се променят малко с промените в температурата, въпреки това тази промяна често трябва да се вземе предвид на практика; в същото време това явление се използва широко в ежедневието и технологиите.

Отчитане на топлинното разширение на телата

Промяната в размера на твърдите тела поради термично разширение води до появата на огромни еластични сили, ако други тела възпрепятстват тази промяна в размера. Например, стоманена мостова греда с напречно сечение 100 cm 2, когато се нагрява от -40 ° C през зимата до +40 ° C през лятото, ако опорите предотвратяват нейното удължаване, създава натиск върху опорите (стрес) до 1,6 10 8 Pa, т.е. действа върху опори със сила 1,6 10 6 N.

Дадените стойности могат да бъдат получени от закона на Хук и формулата (9.2.1) за топлинното разширение на телата.

Според закона на Хук механичното напрежение
,Където
- удължение, a д- Модул на Юнг. Съгласно (9.2.1)
. Замествайки тази стойност на относителното удължение във формулата на закона на Хук, получаваме

(9.4.1)

Стоманата има модул на Юнг д= 2,1 10 11 Pa, температурен коефициент на линейно разширение α 1 \u003d 9 10 -6 K -1. Замествайки тези данни в израз (9.4.1), получаваме това за Δ T = 80 °С механично напрежение σ = 1,6 10 8 Pa.

защото С \u003d 10 -2 m 2, тогава силата Е = σS = 1.6 10 6 N.

За да демонстрирате силите, които се появяват, когато метален прът се охлажда, може да се направи следният експеримент. Нагряваме железен прът с отвор в края, в който се вкарва чугунен прът (фиг. 9.5). След това вмъкваме този прът в масивна метална стойка с канали. Когато прътът се охлади, той се свива и в него възникват толкова големи еластични сили, че чугуненият прът се счупва.

Топлинното разширение на телата трябва да се вземе предвид при проектирането на много конструкции. Трябва да се вземат мерки, за да се гарантира, че телата могат свободно да се разширяват или свиват при промяна на температурата.

Невъзможно е, например, плътно да се дърпат телеграфни проводници, както и проводници на електропроводи (електропроводи) между опорите. През лятото провисването на проводниците е значително по-голямо, отколкото през зимата.

Металните тръбопроводи за пара, както и тръбите за отопление на вода, трябва да бъдат снабдени с колена (компенсатори) под формата на контури (фиг. 9.6).

Вътрешни напрежения могат да възникнат при неравномерно нагряване на хомогенно тяло. Например, стъклена бутилка или чаша от дебело стъкло може да се спука, ако в тях се налее гореща вода. На първо място се нагряват вътрешните части на съда, които са в контакт с гореща вода. Те се разширяват и оказват силен натиск върху външните студени части. Поради това може да настъпи разрушаване на съда. Тънката чаша не се пръсва, когато в нея се налее гореща вода, тъй като вътрешната и външната й част се затоплят еднакво бързо.

Кварцовото стъкло има много нисък температурен коефициент на линейно разширение. Такова стъкло издържа без напукване неравномерно нагряване или охлаждане. Например, студена вода може да се налее в нажежена кварцова стъклена колба, докато обикновена стъклена колба се пръсва по време на такъв експеримент.

Различни материали, подложени на периодично нагряване и охлаждане, трябва да се съединяват само когато техните размери се променят по същия начин с температурните промени. Това е особено важно за продукти с големи размери. Така например желязото и бетонът се разширяват по същия начин при нагряване. Ето защо стоманобетонът е широко разпространен - ​​втвърден бетонов разтвор, излят в стоманена решетка - армировка (фиг. 9.7). Ако желязото и бетонът се разширяват по различен начин, тогава в резултат на дневни и годишни температурни колебания стоманобетонната конструкция скоро ще се срути.

Още няколко примера. Металните проводници, запоени в стъклени тръби на електрически лампи и радиолампи, са направени от сплав (желязо и никел), която има същия коефициент на разширение като стъклото, в противен случай стъклото би се спукало при нагряване на метала. Емайлът, с който са покрити съдовете, и металът, от който са направени тези съдове, трябва да имат еднакъв коефициент на линейно разширение. В противен случай емайлът ще се спука, когато съдовете, покрити с него, се нагряват и охлаждат.

Значителни сили могат да се развият и от течност, ако се нагрява в затворен съд, който не позволява на течността да се разширява. Тези сили могат да доведат до разрушаване на съдове, които съдържат течност. Следователно това свойство на течността също трябва да се вземе предвид. Например тръбопроводните системи за отопление на вода винаги са снабдени с разширителен резервоар, прикрепен към горната част на системата и вентилиран в атмосферата. Когато водата се нагрява в тръбопроводната система, малка част от водата преминава в разширителния резервоар и това елиминира напрегнатото състояние на водата и тръбите. По същата причина силовият трансформатор с маслено охлаждане има маслен разширителен резервоар отгоре. Когато температурата се повиши, нивото на маслото в резервоара се повишава, когато маслото се охлади, намалява.

Термичното разширение на течността е, че тя може да промени обема си с промяна на температурата. Този имот се характеризира с температурен коефициент на обемно разширение , представляваща относителната промяна в обема на течността с промяна на температурата на единица (с 1 o C) и при постоянно налягане:

По аналогия със свойството за свиваемост на течността можем да напишем

или чрез плътност

Промяната в обема с промяна в температурата се дължи на промяна в плътността.

За повечето течности коефициентът  T намалява с увеличаване на налягането. Коефициент  T с намаляване на плътността на нефтопродуктите от 920 преди 700 кг/м 3 се увеличава от 0,0006 преди 0,0008 ; за хидравлични течности  T обикновено се взема независимо от температурата. За тези течности повишаването на налягането от атмосферното до 60 MPa води до растеж  T за около 10 – 20 % . В същото време, колкото по-висока е температурата на работния флуид, толкова по-голямо е увеличението  T . За вода с нарастващо налягане при температури до 50 О ° С  T расте, а при температури над 50 О ° С намалява.

Разтваряне на газове

Разтваряне на газове - способността на течността да абсорбира (разтваря) газове в контакт с нея. Всички течности абсорбират и разтварят газове до известна степен. Това свойство се характеризира коефициент на разтворимост к Р .

д Ако течност в затворен съд е в контакт с газ под налягане П 1 , тогава газът ще започне да се разтваря в течността. След малко

течността ще се насити с газ и налягането в съда ще се промени. Коефициентът на разтворимост свързва промяната в налягането в съда с обема на разтворения газ и обема на течността чрез следната връзка

Където V Ж е обемът на разтворения газ при нормални условия,

V и е обемът на течността,

П 1 И П 2 са началното и крайното газово налягане.

Коефициентът на разтворимост зависи от вида на течността, газа и температурата.

При температура 20 ºС и атмосферно налягане, водата съдържа около 1,6% разтворен въздух по обем ( к стр = 0,016 ). С повишаване на температурата от 0 преди 30 ºС коефициентът на разтворимост на въздуха във вода намалява. Коефициент на разтворимост на въздух в масла при температура 20 ºС е за 0,08 – 0,1 . Кислородът има по-висока разтворимост от въздуха, така че съдържанието на кислород във въздуха, разтворен в течност, е приблизително 50% по-висока от атмосферната. Когато налягането намалее, от течността се отделя газ. Процесът на отделяне на газ протича по-интензивно от разтварянето.

кипене

Кипенето е способността на течността да преминава в газообразно състояние. В противен случай това свойство на течностите се нарича изпарение .

Течността може да бъде доведена до кипене чрез повишаване на температурата до стойности, по-високи от точката на кипене при дадено налягане, или чрез понижаване на налягането до стойности, по-малки от налягането на наситените пари. стр np течности при дадена температура. Образуването на мехурчета, когато налягането се намали до налягането на наситените пари, се нарича студено кипене.

Течност, от която е отстранен разтвореният в нея газ, се нарича дегазирана. В такава течност не настъпва кипене дори при температура, по-висока от точката на кипене при дадено налягане.