1.1 重度、温度、压力
每个物体总有一些能标志它特征的物理量,就拿我们人来说,也有身长、体重等等之別。这些特征量,在工程上叫参数。液体的重度、温度1压力等就是表示液体所处状态的基本参数。
一、重度和密度
液休足流体的一种,具有流动性a它的休积可按容器的充盛部分来确定,如容器是矩形的,按立方体汁算,是圆捅I形的,按圆柱体计算等等。液体的重度,是1立方米(米3)液体的重量。设液体的体积为V米3,重量为G公斤,则G和Y之比就是重度,以符号Y表示之,即
例如0*5米3浓度为98%的浓硫酸重915公斤,则该浓硫
酸的重度为915公斤+0,5米3 =1830公斤/米3,工程上所讲的重度跟物理学中的比重,其意义是一样的,只不过它们的单位表示法不同而己,后者的单位为克/厘米\而工程上有时也讲比重,那是指该液体的重度与水的重度之比值,如上列浓硫酸,比重=7硫酸/7水以⑴=l,83a如又设液体的质量为nT克(注意此质童不是标志好和坏的质量,而是物质的含量),则单位体积液体所具有的质量称为密度,以p表示之
在工程计算中密度的单位除了千克/米3或克/厘米3以外部,还有以公斤•秒V米4表示的,那是“工程单位制中o的单位(参见图1 — 6 ),此时质量m的单位不是千克,而是公斤•秒"米^众所周知,物体的质量m等于其重量G除以S力加速度g(£是一个不变的数值9.8]米/秒2)这就是说,质量与重量的关系,是成正比的,重度Y大的液体,它的密度p也大,
据此就有:
二、溫度
温度对液体体积影响不大,但它对液体的拈度、腐蚀性、以及泵的轴封等均卉影响,所以有財也得指明温度a温度常常以表示,“T:”是百度温标,即以标准大气压下水的冰点为Ot,水的沸点为lOOC。
三、压力
工程上讲的压力实际上是单位面积上的力,是ffi力强度(压强),用符号P表示,这单位面积一般是厘米所以压力的单位为公斤/厘米a,但计算时为了统一单位,通常用公斤/米由于1米=100厘米,所以1公斤/厘米;=10000公斤/米2 = 10*公斤/米21公斤/厘米2也叫1个大气压。我们周围空气的大气压力不一定楚一个大气压,太气压力P大气随地势高低而变化(参见表1™1 ),地势高(即海拔高),大气压力低,但我国大部分平原地区,均可近似地取大气ffi力为1个大气压. 液柱高度也可用来表示匝力,如图1一1所示。尤其造E力很洗的地方,如用液柱高度表示的压力计读数反而比金属S力表桤确。从图可见,液体比重大的,液柱低,液体比重小的,液柱高。我们可以选择适当比重的液体来测量压力。
示方法、型号意义、适用介质等,示例于表2—1。
表2—1常用离心泵系列表示方法 | |||||
系 列 | 型号意 义举例 | 适用于液 体性质 | |||
2DA-eA^Hrn 2_——泵驭入口径<亳龙)被25除整数值 或英寸il:i BA,B—一单吸单钗悬笱式t e一---泵比转致被w除魃数值i iil一一泵额G扬程, A——表示叶轮直径K基本型(SBA6)缩小一级 | 输送常温箝水 或物理化苧性 能接近T水的 常溫诗洁味体 5 | ||||
Sh〈或 S>M | 12Sh—6B,15〇S5^ 12——泵找入「i泫(宠:i〕被H除®数值! Sh、S ——双吸磺级巧式! 6——某比转暫被瓜值t B一叶轮直巧1小二级; 150——泵吸入□径,奄米> 50—■泵麫庄圬扣,尕 | RE5A 啞 | |||
DA(或D)型 | 6DA—Sx9, 150D -170x7 6——泵吸入口径(绝米)被25除®敢位? 150—^泵吸入口径,毫米1 DA、D——分段式多级泵* 8——比转数被10除整敢值( 170——泵肀级扬程,本; 9.T——级数(叶耠敖) b | 同BA型 | |||
Y型 | IOOYe —fi〇A-.25〇YSi: —1&0^2 100, 250 —泵吸入口径,宼米J Y-——中吸离心油泵; YS-——双吸南心油泵; 注脚I U 1——衬料代 60.1&O——1泵頟定扬程,米; A——叶轮直径缩小一级; S——级数 | 不含固体廉粒 的原油及K产 | |||
系列 型号意 义举例 | 适用于液 体性质 | ||||
YT型 | SOYTn 5〇x 24 30——杂吸入口径,奄米t VT——筒式离心油泵; 汗呷I、丨、I 一-为俦铁,碳钢、合金钢村料 代号; 50一泵单级扬程,米1 24——级数 | 同YM | |||
F型 | S〇F:M—2^'\ :30—^泵吸入n径,亲米, F—一悬秤式M腐浊泵t 沌畔1、2J——为密封型式甲.沿而、双湍面、 软圯料的代号* M—"与介砍接妯郃件材料代兮i 25 ——京额定扬程,米; A一-叶杞丫1:松缩小一级 | 不含固体颗_粒 的谏蚀性液体 | |||
FY型 | 2^FY-2? 2〇——_泵吸入口径,恣米 FY——U耐腐蚀液下泵 £5——额定杨程,米 | 同F型 | |||
GC型 | ^CC—Sx l〇 4——京吸入口径(迤米)椏2'5除轱数 cc一一祸炉给水m; 3——比转数被10除整数值; 1U ——级数 | 输送洧水或物 理ft学性质炎 似T水的液 体。多用T锅 炉给水 | |||
樣一£6x2 40——泵吸入口径,厘米|R—热水循环泵j 26 ——泵单级扬程米;2——级数 | 渝送2501:以 下不含固体顆 粒的高压热 水。其中冇不 锈钢材料的耐 酸性介潢麻蚀 | ||||
因为10米高的水柱(或H5.S毫米水银柱)的®量作用在1厘米2底面上的力tF好是1公斤,所以有:人气It:(公斤/腹米2)=10米水柱=735.S毫米水银柱。
即液柱和大气压公斤/M米2之间,有如下关系:
p=hyC1—3)
式中h—液柱高度,米;该液体的重度,公斤/米3;
p—力,公斤/米%换算时要注意单位的统一。从图1一1,还可见s压力表M能读出容器内外压力的差值0.2和0.3大气压,这个差值叫表压,用㈣表示,而容器内液面的1.2大气压或液下1米深处的大气压,才是实际压力,叫绝对压力。
如果容器内压力比外界大气压力低,那么,低多少这个差值叫真空度,用p#或液柱高度hA表示,如图1一2所示。
同样,器内的大气压是绝对压力,而1大气m-〇.5=0-4大气压,或735*6〜0.6X 735,6 = 294.2毫米水银柱则是真空度。综合上而两种情况的讨论,可以归纳为:当容器或管路内压力大于外界大气压力时 绝对压力=大气压力T表压
即P=p^气切表 (1—6)当容器或管路内压力低于外界大气压力时则p=P+Pa(1—5)
〔例1-1〕在一台离心泵的排出口处的压力表读数为3 公斤/厘米2,吸入口处真空计读数为200毫米水银柱,若当地大气压力为770毫米水银柱,试问泵的排出口和吸入口绝 对压力各是多少?
解根据题意,已知条件为,
泵排出口: p^3公斤/厘米1
泵吸入口,p*=200毫米水银柱=公斤/厘米2
770
大气压力:P太气=770毫米水银柱公斤/厘米a
分别代入公式(1—4)和(1—5),可求得 泵排出口的绝对压力:
770
?枰=1?大气+1)表=6二3=:1.05+3
=4.05公斤/厘米2 泵吸入P的绝对压力:
= p大气_ P真=1_〇5-1!|?瓦=1.05-0.27=0.78公斤/厘米2
〔例1—2〕已知1公斤/厘米£相当于水银柱高度735*6l米,试求水银的比重为多少?
即比重为Id克/厘米\
在此,我们还必须明确个名词,叫“饱和蒸气压”《大家知道,液体同别的物钯一样,迤逄由分子组成的,足分子是在不停地运动着t在液面上,冶些动能较大的液体分子既会从液体中跳出来,跑到空间去,成为茏气分子;有些气分子也会从空间又一头钴入液钵中,成为液体分子。对应于一定温度,液面上就有一定m目的蒸气分子。这些蒸气分子对容器壁的撞击力,e足拘和荔气压力,简称饱和蒸气匝。一般说来,温度愈高,饱和蒸气压也愈高。如果液面压力等于或小于该液体湿度时的饱和蒸气压,则不仅液体表面分子能跳出来,就是液体内部的液体分子也会成为蒸气分子,形成气泡,即所谓“水开了”,液体“沸腾”了。此时因为液休汽化了,所以这时的饱和蒸气压也叫汽化压力。
饱和蒸气压用Pv表示,不同温度时水的饱和蒸气压参见附录二“水的物理性质”,对应于一定饱和蒸气压的温度叫饱和温度或沸点,用iv表示。前面讲的一个标准大气压[1]时水的沸点为100C,这1O0L是一个标准
[1]标准大气HI乜称物理大气压,它等于1,0332公斤/M米3。蒸气E是一个很重要的概念,后面常常提到它。