Коэффициент объемного сжатия
Коэффициент объемного сжатия b w (Па-1) – это относительное изменение объема жидкости при изменении давления на единицу:
где D W – изменение объема W; D r – изменение плотности r, соответствующие изменению давления на величину D p. Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем упругости жидкостей Eж (Па) Значение модуля упругости жидкостей зависит от давления и температуры. Если принять, что приращение давления
1.1.4. Коэффициент температурного расширения
где D W – изменение объема W, соответствующее изменению температуры на величину D t. Коэффициент температурного расширения воды увеличивается с возрастанием температуры и давления; для большинства других капельных жидкостей b t с увеличением давления уменьшается. Если принять, что приращение температуры D t = t – t 0, а изменение объема D W = W – W 0, то:
1.1.5. Вязкость Вязкостью называется свойство жидкости оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой. Вязкость проявляется только при движении жидкости и сказывается на распределении скоростей по живому сечению потока (рис. 1.1).
где S – площадь соприкасающихся слоев, м2; du – скорость смещения слоя " b " относительно слоя " a ", м/с; dy – расстояние, на котором скорость движения слоев изменилась на du, м; Если силу трения F отнести к единице площади соприкасающихся слоев, то получим величину касательного напряжения t, и тогда (1.11) примет вид:
Из (1.12) следует, что коэффициент динамической вязкости может быть определен как:
Из (1.13) нетрудно установить физический смысл коэффициента динамической вязкости. При градиенте скорости В практике, для характеристики вязкости жидкости, чаще применяют не коэффициент динамической вязкости, а коэффициент кинематической вязкости n (м2/с). Коэффициентом кинематической вязкости называется отношение коэффициента динамической вязкости к плотности жидкости:
Вязкость жидкости зависит от рода жидкости, от температуры и от давления. Зависимость вязкости минеральных масел, применяемых в гидросистемах, от давления p при возрастании его до 50 МПа, можно определять с помощью приближенной эмпирической формулы:
где n p и n – кинематическая вязкость соответственно при давлении p и 0,1 МПа; K – опытный коэффициент, зависящий от марки масла: для легких масел (n 50 < 15 10-6м2 / с) К = 0,02, для тяжелых масел (n 50 > 15 10-6м2 / с) К = 0,03. При незначительных давлениях изменением вязкости пренебрегают. С повышением температуры вязкость жидкости уменьшается. Зависимость коэффициента кинематической вязкости от температуры определяется по эмпирической формуле:
Для смазочных масел, применяемых в машинах и гидросистемах, рекомендуется следующая зависимость:
где n t – кинематическая вязкость при температуре t; n 50 – кинематическая вязкость при температуре 50 0 С; n – показатель степени, зависящий от n 50, определяемый по формуле:
Вязкость жидкости определяют при помощи вискозиметра Энглера и выражают в градусах Энглера (0Е). Градус Энглера (0Е) есть отношение времени истечения испытуемой жидкости ко времени истечения дистиллированной воды. Для перехода от вязкости в градусах Энглера к коэффициенту кинематической вязкости n применяется формула Убеллоде: Вязкость также определяют капиллярным вискозиметром Оствальда. Коэффициент кинематической вязкости в этом случае определяют по формуле: где с – постоянная прибора; Tж – время истечения жидкости, с.
|