Extras din curs

1.1. Proprietatile fizice ale mediilor de lucru folosite pentru instalatiile

fluidice miniere

În cadrul instalatiilor fluidice miniere tratate în prezenta lucrare se folosesc doua fluide de lucru: apa si aerul.

Principalele proprietati fizice care caracterizeaza fluidele de lucru amintite sunt: densitatea, compresibilitatea, vâscozitatea, presiunea si temperatura.

Densitatea (masa specifica) este masa unitatii de volum, sau raportul dintre masa de fluid continuta într-un volum determinat si acest volum:

(1.1)

unde: m este masa, kg;

V – volumul, m3

Practic se considera ca densitatea lichidelor nu depinde de presiune, datorita compresibilitatii lor foarte mici. Densitatea lichidelor variaza însa cu temperatura. Densitatea fluidelor compresibile variaza atât cu presiunea cât si cu temperatura:

(1.2)

unde: 0 - este densitatea fluidului la temperatura initiala t0;

- densitatea fluidului la temperatura t

p - presiunea initiala, N/m2

p0 - presiunea considerata, N/m2.

Greutatea specifica (ponderitatea) este greutatea unitatii de volum

(1.3)

unde g este acceleratia gravitationala, m/s2.

Compresibilitatea. Compresibilitatea izotermica a fluidelor este proprietatea acestora de a-si modifica volumul la variatia presiunii:

(1.4)

unde: V este variatia volumului ca urmare a variatiei Dp a presiunii, m3;

V – volumul initial ocupat de fluid, m3;

- coeficientul de compresibilitate.

Pentru apa .

Gazele sunt mult mai compresibile decât lichidele. În cazul miscarii libere a gazelor cu viteze de pâna la 60 % din viteza sunetului, compresibilitatea se poate neglija.

Dependenta între viteza sunetului în gazul considerat, densitatea si coeficientul de compresibilitatea este:

(1.5)

unde .

Existenta aerului dizolvat sau antrenat de lichide (apa) conduce la cresterea compresibilitatii si implicit la functionare necorespunzatoare (de ex. la pompele centrifuge).

Coeficientul de compresibilitate în acest caz este:

(1.6)

în care V0 este volumul de aer inclus în volumul total de lichid V, m3.

Viscozitatea este proprietatea fluidelor în miscare de a opune rezistenta la deformare. Ea se manifesta prin aparitia unor forte de frecare între straturile de fluid care se deplaseaza unele fata de altele.

Viscozitatea este caracterizata prin coeficientul de viscozitate dinamica care în sistemul SI se masoara în Ns/m2. Ca unitate de masura se utilizeaza poise-ul (P);

1 P = 0,1 Ns/m2.

La =00C si la 1 bar = 17,91 x 10-4 Ns/m2 pentru apa si

= 0,1717 x 10-4 Ns/m2 pentru aer.

În hidraulica se utilizeaza de preferinta coeficientul cinematic de viscozitate:

(1.7)

În sistemul SI viscozitatea cinematica se masoara în m2/s. Ca unitate de masura se utilizeaza stokes-ul (St); 1 St = 10-4 m2/s.