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As propriedades dos fluidos, quais são os tipos de fluidos?

Descrição geral

Um fluido, como o nome indica, é caracterizado por sua capacidade de fluir. Ele difere de um sólido por sofrer deformação devido à tensão de cisalhamento, por menor que seja a tensão de cisalhamento. O único critério é que decorra tempo suficiente para que a deformação ocorra. Neste sentido, um fluido não tem forma.

Os fluidos podem ser divididos em líquidos e gases. Um líquido é apenas ligeiramente compressível e existe uma superfície livre quando colocado em um recipiente aberto. Por outro lado, um gás sempre se expande para encher o seu recipiente. Um vapor é um gás que está próximo do estado líquido.

O líquido com o qual o engenheiro se preocupa principalmente é a água. Pode conter até três por cento de ar em solução que tende a ser liberado em pressões subatmosféricas. Devem ser tomadas providências para isso ao projetar bombas, válvulas, tubulações, etc.

Bomba de turbina vertical

Bomba de drenagem de água de eixo em linha centrífuga de vários estágios, turbina vertical, motor diesel Este tipo de bomba de drenagem vertical é usada principalmente para bombear sem corrosão, temperatura inferior a 60 ° C, sólidos suspensos (não incluindo fibra, grãos) com conteúdo inferior a 150 mg / L de esgoto ou águas residuais. A bomba de drenagem vertical tipo VTP está nas bombas de água verticais tipo VTP e, com base no aumento e no colar, defina a lubrificação com óleo do tubo é água. Pode fumar a temperatura abaixo de 60 ° C, enviar para conter um certo grão sólido (como sucata e areia fina, carvão, etc.) de esgoto ou águas residuais.

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As principais propriedades físicas dos fluidos são descritas a seguir:

Densidade (ρ)

A densidade de um fluido é sua massa por unidade de volume. No sistema SI é expresso como kg/m3.

A água está em sua densidade máxima de 1000 kg/m3a 4°C. Há uma ligeira diminuição na densidade com o aumento da temperatura, mas para fins práticos a densidade da água é de 1000 kg/m3.

A densidade relativa é a razão entre a densidade de um líquido e a da água.

Massa específica (w)

A massa específica de um fluido é sua massa por unidade de volume. No sistema Si, é expressa em N/m3. Em temperaturas normais, w é 9.810 N/m3ou 9,81 kN/m3(aproximadamente 10 kN/m3 para facilitar o cálculo).

Gravidade Específica (SG)

A gravidade específica de um fluido é a razão entre a massa de um determinado volume de líquido e a massa do mesmo volume de água. Portanto, é também a razão entre a densidade do fluido e a densidade da água pura, normalmente tudo a 15°C.

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Bomba de ponto de poço de escorvamento a vácuo

Modelo nº:TWP

As bombas de água de ponto de poço autoescorvantes com motor diesel móvel da série TWP para emergência são projetadas em conjunto pela DRAKOS PUMP de Cingapura e pela empresa REEOFLO da Alemanha. Esta série de bombas pode transportar todos os tipos de partículas contendo meio limpo, neutro e corrosivo. Resolva muitas falhas de bombas autoescorvantes tradicionais. Este tipo de bomba autoescorvante com estrutura exclusiva de funcionamento a seco terá inicialização automática e reinicialização sem líquido para a primeira partida. A cabeça de sucção pode ser superior a 9 m; Excelente projeto hidráulico e estrutura exclusiva mantêm a alta eficiência em mais de 75%. E instalação de estrutura diferente para opcional.

Módulo em massa (k)

ou para fins práticos, os líquidos podem ser considerados incompressíveis. Contudo, existem certos casos, como escoamento instável em tubulações, onde a compressibilidade deve ser levada em consideração. O módulo de elasticidade aparente, k, é dado por:

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onde p é o aumento da pressão que, quando aplicado a um volume V, resulta numa diminuição do volume AV. Como uma diminuição no volume deve estar associada a um aumento proporcional na densidade, a Equação 1 pode ser expressa como:

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ou água,k é aproximadamente 2 150 MPa em temperaturas e pressões normais. Segue-se que a água é cerca de 100 vezes mais compressível que o aço.

Fluido ideal

Um fluido ideal ou perfeito é aquele em que não há tensões tangenciais ou de cisalhamento entre as partículas do fluido. As forças sempre atuam normalmente em uma seção e são limitadas às forças de pressão e aceleração. Nenhum fluido real atende totalmente a este conceito, e para todos os fluidos em movimento existem tensões tangenciais presentes que têm um efeito de amortecimento no movimento. No entanto, alguns líquidos, incluindo a água, estão próximos de um fluido ideal, e esta suposição simplificada permite que métodos matemáticos ou gráficos sejam adotados na solução de certos problemas de escoamento.

Bomba de Incêndio de Turbina Vertical

Modelo nº: XBC-VTP

As bombas verticais de combate a incêndio de eixo longo da série XBC-VTP são uma série de bombas difusoras de estágio único e multiestágio, fabricadas de acordo com o mais recente padrão nacional GB6245-2006. Também melhoramos o design com referência ao padrão da United States Fire Protection Association. É usado principalmente para abastecimento de água contra incêndio em petroquímica, gás natural, usinas de energia, têxteis de algodão, cais, aviação, armazenamento, edifícios altos e outras indústrias. Também pode ser aplicado a navios, tanques marítimos, navios de bombeiros e outras ocasiões de abastecimento.

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Viscosidade

A viscosidade de um fluido é uma medida de sua resistência à tensão tangencial ou de cisalhamento. Surge da interação e coesão de moléculas fluidas. Todos os fluidos reais possuem viscosidade, embora em graus variados. A tensão de cisalhamento em um sólido é proporcional à deformação, enquanto a tensão de cisalhamento em um fluido é proporcional à taxa de deformação de cisalhamento. Segue-se que não pode haver tensão de cisalhamento em um fluido que está em repouso.

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Fig.1.Deformação viscosa

Considere um fluido confinado entre duas placas situadas a uma distância muito curta y (Fig. 1). A placa inferior está estacionária enquanto a placa superior se move com velocidade v. Supõe-se que o movimento do fluido ocorre em uma série de camadas ou lâminas infinitamente finas, livres para deslizar umas sobre as outras. Não há fluxo cruzado ou turbulência. A camada adjacente à placa estacionária está em repouso enquanto a camada adjacente à placa móvel tem uma velocidade v. A taxa de deformação de cisalhamento ou gradiente de velocidade é dv/dy. A viscosidade dinâmica ou, mais simplesmente, a viscosidade μ é dada por

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Para que:

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Esta expressão para a tensão viscosa foi postulada pela primeira vez por Newton e é conhecida como equação de viscosidade de Newton. Quase todos os fluidos têm um coeficiente de proporcionalidade constante e são chamados de fluidos newtonianos.

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Figura 2. Relação entre tensão de cisalhamento e taxa de deformação de cisalhamento.

A Figura 2 é uma representação gráfica da Equação 3 e demonstra os diferentes comportamentos de sólidos e líquidos sob tensão de cisalhamento.

A viscosidade é expressa em centipoises (Pa.s ou Ns/m2).

Em muitos problemas relativos ao movimento de fluidos, a viscosidade aparece com a densidade na forma μ/p (independente da força) e é conveniente empregar um único termo v, conhecido como viscosidade cinemática.

O valor de ν para um óleo pesado pode chegar a 900 x 10-6m2/s, enquanto para a água, que tem uma viscosidade relativamente baixa, é de apenas 1,14 x 10 μm2/s a 15° C. A viscosidade cinemática de um líquido diminui com o aumento da temperatura. À temperatura ambiente, a viscosidade cinemática do ar é cerca de 13 vezes a da água.

Tensão superficial e capilaridade

Observação:

Coesão é a atração que moléculas semelhantes exercem umas pelas outras.

A adesão é a atração que moléculas diferentes exercem umas pelas outras.

A tensão superficial é a propriedade física que permite que uma gota de água seja mantida em suspensão em uma torneira, que um recipiente seja enchido com um líquido ligeiramente acima da borda e ainda assim não derrame, ou que uma agulha flutue na superfície de um líquido. Todos esses fenômenos são devidos à coesão entre as moléculas na superfície de um líquido adjacente a outro líquido ou gás imiscível. É como se a superfície consistisse numa membrana elástica, uniformemente tensionada, que tende sempre a contrair a área superficial. Assim, descobrimos que as bolhas de gás num líquido e as gotículas de umidade na atmosfera têm formato aproximadamente esférico.

A força de tensão superficial através de qualquer linha imaginária em uma superfície livre é proporcional ao comprimento da linha e atua em uma direção perpendicular a ela. A tensão superficial por unidade de comprimento é expressa em mN/m. Sua magnitude é bastante pequena, sendo aproximadamente 73 mN/m para água em contato com o ar em temperatura ambiente. Há uma ligeira diminuição nas dezenas superficiaisicom o aumento da temperatura.

Na maioria das aplicações em hidráulica, a tensão superficial é de pouca importância, uma vez que as forças associadas são geralmente insignificantes em comparação com as forças hidrostáticas e dinâmicas. A tensão superficial só tem importância onde existe uma superfície livre e as dimensões limite são pequenas. Assim, no caso de modelos hidráulicos, os efeitos da tensão superficial, que não têm consequências no protótipo, podem influenciar o comportamento do fluxo no modelo, e esta fonte de erro na simulação deve ser levada em consideração na interpretação dos resultados.

Os efeitos da tensão superficial são muito pronunciados no caso de tubos de pequeno diâmetro abertos para a atmosfera. Estes podem assumir a forma de tubos manômetros no laboratório ou abrir poros no solo. Por exemplo, quando um pequeno tubo de vidro é mergulhado em água, verifica-se que a água sobe dentro do tubo, conforme mostrado na Figura 3.

A superfície da água no tubo, ou menisco, como é chamado, é côncava para cima. O fenômeno é conhecido como capilaridade, e o contato tangencial entre a água e o vidro indica que a coesão interna da água é menor que a adesão entre a água e o vidro. A pressão da água dentro do tubo adjacente à superfície livre é menor que a atmosférica.

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Figura 3. Capilaridade

Mercúrio se comporta de maneira bastante diferente, conforme indicado na Figura 3 (b). Como as forças de coesão são maiores que as forças de adesão, o ângulo de contato é maior e o menisco tem uma face convexa para a atmosfera e está deprimido. A pressão adjacente à superfície livre é maior que a atmosférica.

Os efeitos de capilaridade em manômetros e vidros de medição podem ser evitados empregando-se tubos com diâmetro não inferior a 10 mm.

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Bomba centrífuga de destino de água do mar

Modelo nº:ASN ASNV

As bombas modelo ASN e ASNV são bombas centrífugas de voluta dividida de sucção dupla de estágio único e transporte usado ou líquido para obras de água, circulação de ar condicionado, construção, irrigação, estação de bomba de drenagem, estação de energia elétrica, sistema de abastecimento de água industrial, combate a incêndio sistema, navio, construção e assim por diante.

Pressão de vapor

Moléculas líquidas que possuem energia cinética suficiente são projetadas para fora do corpo principal de um líquido em sua superfície livre e passam para o vapor. A pressão exercida por este vapor é conhecida como pressão de vapor, P,. Um aumento na temperatura está associado a uma maior agitação molecular e, portanto, a um aumento na pressão de vapor. Quando a pressão do vapor é igual à pressão do gás acima dele, o líquido entra em ebulição. A pressão de vapor da água a 15°C é 1,72 kPa(1,72 kN/m2).

Pressão atmosférica

A pressão da atmosfera na superfície da Terra é medida por um barômetro. Ao nível do mar, a pressão atmosférica é em média 101 kPa e é padronizada neste valor. Há uma diminuição da pressão atmosférica com a altitude; por exemplo, a 1 500 m é reduzido para 88 kPa. A coluna de água equivalente tem uma altura de 10,3 m ao nível do mar e é frequentemente referida como barómetro da água. A altura é hipotética, uma vez que a pressão de vapor da água impediria a obtenção de um vácuo completo. O mercúrio é um líquido barométrico muito superior, pois tem uma pressão de vapor insignificante. Além disso, sua alta densidade resulta em uma coluna de altura razoável – cerca de 0,75 m ao nível do mar.

Como a maioria das pressões encontradas na hidráulica estão acima da pressão atmosférica e são medidas por instrumentos que registram relativamente, é conveniente considerar a pressão atmosférica como o dado, ou seja, zero. As pressões são então referidas como pressões manométricas quando acima da pressão atmosférica e pressões de vácuo quando abaixo dela. Se a pressão zero verdadeira for tomada como referência, as pressões serão consideradas absolutas. No Capítulo 5, onde o NPSH é discutido, todos os valores são expressos em termos absolutos do barômetro da água, ou seja, nível do mar = 0 bar medidor = 1 bar absoluto = 101 kPa = 10,3 m de água.


Horário da postagem: 20 de março de 2024