Molekulare flüssige Struktur. Merkmale der molekularen Struktur von Flüssigkeiten. Was ist eine Flüssigkeitsstruktur?

Flüssigkeiten und Gase. Eventualhypothese.

Die wichtigsten physikalischen Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen.

Vorlesung 3.

Das Thema der Untersuchung der Fluid- und Gasmechanik ist der physikalische Körper, in dem die relative Position seiner Elemente auf einen erheblichen Betrag variiert, wenn er ausreichend kleine Kräfte der entsprechenden Richtung anwenden. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϭᴩᴀᴈᴏᴍ, die Haupteigenschaft des flüssigen Körpers (oder einfach flüssig) flüssigkeit. Die Fließfähigkeitseigenschaft hat sowohl Tropfflüssigkeiten (eigentlich flüssig, wie Wasser, Benzin, technische Öle) und Gase (Luft, Stickstoff, Wasserstoff, Kohlendioxid) auf. Ein signifikanter Unterschied im Verhalten von Flüssigkeiten und Gasen, das aus der Sicht der molekularen Struktur erläutert wird, wird durch das Vorhandensein einer freien Oberfläche einer freien Oberfläche bestimmt, wobei das Gas, das Vorhandensein von Oberflächenspannung, die Möglichkeit von Phasenübergang usw.

Alle materiellen Körper, unabhängig von ihrem aggregierten Zustand: fest, flüssig oder gasförmig, weisen eine interne molekulare (atomare) Struktur mit charakteristischer innerer Thermie auf, mikroskopisch Bewegung von Molekülen. In Anbetracht der Abhängigkeit der betroffenen Beziehung zwischen der kin -ometrischen Energie der Moleküle und der potentiellen Energie der intermolekularen Energieinteraktion entstehen verschiedene molekulare Strukturen und Sorten der inneren Bewegung von Molekülen.

IM festkörper Der Hauptwert ist molekulare Energie der Interaktion Moleküle, dadurch unter der Wirkung der Kupplungskräfte, befindet sich das Molekül in den richtigen Kristallgitter mit den Positionen des stabilen Gleichgewichts in den Knoten dieses Gitters. Thermische Bewegungen im Festkörper sind Schwingungen von Molekülen relativ zu den Gitterknoten mit einer Frequenz von etwa 10 12 Hz und einer Amplitude, proportional zum Abstand zwischen den Gitterknoten.

Im Gegensatz zum Feststoff in gas Es gibt keine Kupplungskräfte zwischen Molekülen. Gasmoleküle machen zufällige Bewegungen, und ihre Wechselwirkung wird nur auf Zusammenstöße reduziert. In den Intervallen zwischen Kollisionen kann die Wechselwirkung zwischen Molekülen vernachlässigt werden, was der Kleinheit der potentiellen Energie der Leistungswechselwirkung von Molekülen im Vergleich zu der kin -ometrischen Energie ihrer chaotischen Bewegung entspricht. Der durchschnittliche Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Kollisionen von Molekülen bestimmt die Länge des freien Laufs. Die Durchschnittsgeschwindigkeit der thermischen Bewegung von Molekülen ist mit der Geschwindigkeit der Ausbreitung von kleinen Störungen (Schallgeschwindigkeit) in diesem Gaszustand vergleichbar.

Flüssige Körper In seiner molekularen Struktur und der thermischen Bewegung nehmen Moleküle einen Zwischenzustand zwischen festen und gasförmigen Körper ein. Nach den vorhandenen Ansichten um einige, zentralDie Moleküle werden von den SOS gruppiert. Das zentrale Molekül oder (in der Pause der Flüssigkeit) bleibt fixiert oder wandert mit der Geschwindigkeit mit dem Wert und der Richtung des zusammen mit der Durchschnittsgeschwindigkeit der makroskopischen Bewegung des Fluids fixiert. In der Flüssigkeit ist die potentielle Energie der Wechselwirkung von Molekülen vergleichen Sie in der Reihenfolge Mit der kin -ometrischen Energie ihrer thermischen Bewegung. Der Nachweis des Vorhandenseins von Schwingungen von Molekülen in Flüssigkeiten dient der "braunen Bewegung" der kleinsten festen festen Partikel, die in die Flüssigkeit eingedrungen sind. Die Schwingungen dieser Partikel lassen sich leicht im Mikroskopfeld beobachten und können als Ergebnis der Kollision fester Partikel mit flüssigen Molekülen angesehen werden. Das Vorhandensein von intermolekularen Wechselwirbelfluiden bestimmt das Vorhandensein einer Oberflächenspannung des Fluids an seiner Grenze mit einem beliebigen anderen Medium, das dazu führt, dass es eine solche Form annimmt, an der seine Oberfläche minimal ist. Kleine Flüssigkeitsvolumina haben normalerweise eine Form eines kugelförmigen Tropfens. Aufgrund dieser Flüssigkeit im Hydraulikaufruf tropfen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Grenze zwischen festen und flüssigen Körper nicht vollständig entgegenwirkt. Wenn sie also große Kräfte auf der Tropfflüssigkeit (zum Beispiel an einem Flüssigkeitsstrahl) ausgesetzt (zum Beispiel an einem Flüssigkeitsstrahl), mit einer kleinen Wechselwirkungszeit, die letztere Eigenschaften in der Nähe der Eigenschaften eines fragilen Feststoffs erwirbt. Der Fluidstrom bei hohen Drücken vor dem Loch weist Eigenschaften nahe an festen Eigenschaften auf. Bei Drücken von großen 10 8-Pa-Wasserstrahl schneidet also eine Stahlplatte; Bei einem Druck von etwa 5 · 10 7 Pa - Granitschnitte in Drücken von 1,5 · 10 7 - 2 · 10 7 Pa - zerstört die Steinkohlen. Druck (1,5 - 2) · 10 6 Pa reicht aus, um verschiedene Böden zu zerstören.

Unter bestimmten Bedingungen kann auch die Grenze zwischen flüssigen und gasförmigen Körper abwesend sein. Gase füllen das gesamte Volumen, das ihnen bereitgestellt wird, ihre Dichte kann in Abhängigkeit von den beigefügten Kräften stark variieren. Flüssigkeit füllt das Gefäß eines größeren Volumens als das Volumen der Flüssigkeit eine freie Oberfläche - die Grenze des Abschnitts zwischen Flüssigkeit und Gas. Unter normalen Bedingungen hängt das Flüssigkeitsvolumen von den daran angebrachten Kräften ab. In der Nähe des kritischen Zustands wird der Unterschied zwischen Flüssigkeit und Gas zu einer Minderheit. In letzter Zeit erschien das Konzept des fluiden Zustands, wenn die Flüssigkeitsteilchen mit Abmessungen in mehrere Nanometer gleichmäßig mit ihrer Fähre vermischt sind. In diesem Fall gibt es keine visuelle Unterschiede zwischen Flüssigkeit und Dampf.

Die Paare unterscheiden sich vom Gas in der Tatsache, dass sich der Zustand in der Nähe des Sättigungszustands bewegt. Aus diesem Grund kann es unter bestimmten Bedingungen teilweise kondensieren und ein Zweiphasenmedium bilden. Mit einer schnellen Expansion wird der Kondensationsprozess verzögert, und dann tritt eine Lawine auf, wenn die Verschlechterung bestimmt wird. In diesem Fall können die Gesetze des Dampfstroms erheblich von den Gesetzen von Flüssigkeiten und Gasen abweichen.

Die Eigenschaften von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen sind auf ihre unterschiedliche molekulare Struktur zurückzuführen . In diesem Fall ist die Haupthypothese der Flüssigkeits- und Gasmechanik die Hypothese eines kontinuierlichen Mediums, gemäß dem die Flüssigkeit kontinuierlich verteilt (Kontinuum), ohne Hohlräume des Füllraums.

Aufgrund schwacher Bindungen zwischen Molekülen von Flüssigkeiten und Gasen (da sie flüssig sind), kann keine konzentrierte Kraft auf ihre Oberflächen aufgebracht werden, sondern nur die Verteilungsbelastung. Die Richtungsbewegung des Fluids besteht aus der Bewegung des chaotischen Bewegens in alle Richtungen relativ zueinander einer großen Anzahl von Molekülen. In den Mechaniken von Flüssigkeit und Gas, die ihre Richtungsbewegung untersucht, stützt sich die kontinuierliche Verteilung der gesamten Eigenschaften der Flüssigkeit in dem unter Berücksichtigten Raum. Die molekulare Struktur wird nur in der mathematischen Beschreibung der physikalischen Eigenschaften des Fluids oder des Gases berücksichtigt, das bei der Betrachtung der Übertragungsprozesse in den Gasen durchgeführt wurde.

Das solide Medium-Modell ist sehr nützlich, wenn er seine Bewegung untersucht, da er eine gut entwickelte mathematische Appation von kontinuierlichen Funktionen ermöglicht.

Quantitative Grenzen der Anwendbarkeit der mathematischen Vorrichtung der Mechanik des festen Mediums für Gas werden durch den Wert des KNUDSEN-Kriteriums eingestellt - das Verhältnis des durchschnittlichen freien Pfads der Gasmoleküle l. zur charakteristischen Größe des Flusses L.

Wenn KN.< 0,01 Der Gasstrom kann als Strömung eines festen Mediums betrachtet werden. Wenn die feste Oberfläche von einem festen Medium stromlinienförmig ist, steckt sein Molekül an sie (Prandtl-Hypothese über das Anhaften) und in Verbindung mit diesem ist die Fluidgeschwindigkeit auf der Oberfläche von Festkörpern des Ganzen gleich der Geschwindigkeit dieser Oberfläche und Die Temperatur der Flüssigkeit an der Wand ist gleich der Wandtemperatur.

Wenn KN\u003e0,01, wobei die Bewegung des sparsamen Gases unter Verwendung der mathematischen Vorrichtung einer molekularen Kin-etxt-Theorie in Betracht gezogen wird.

In der Engineering darf die Hypothese eines kontinuierlichen Mediums nicht durchgeführt werden, wenn der Fluss von Fluid oder Gas in engen Lücken berechnet wird. Moleküle sind von der Größe von etwa 10 bis 10 m; Während der Lücken von etwa 10 -9 m Charakteristik der Nanotechnologie können signifikante Abweichungen der von den üblichen Gleichungen der Fluiddynamik erhaltenen berechneten Daten beobachtet werden.

Die molekulare kinetische Theorie ermöglicht es, zu verstehen, warum die Substanz in einem gasförmigen, flüssigen und festen Zustand sein kann.

Gas. In den Gasen ist der Abstand zwischen Atomen oder Molekülen durchschnittlich oft mehrmals mehr als die Größen der Moleküle selbst (Abb. 10). Bei atmosphärischem Druck beträgt beispielsweise das Volumen des Gefäßes zehntausendmal höher als das Volumen von Gasmolekülen im Gefäß.

Gase können leicht komprimiert werden, da, wenn das Gas zusammengedrückt ist, nur der durchschnittliche Abstand zwischen Molekülen abnimmt, aber die Moleküle "senken sich nicht gegenseitig (Abb. 11).

Moleküle mit riesigen Geschwindigkeiten - Hunderte von Meter pro Sekunde - im Raum bewegen. Nachfolgend hüpfen sie voneinander in verschiedene Richtungen wie Billardkugeln.
Die schwachen Kräfte der Anziehungskraft von Gasmolekülen können sie nicht untereinander halten. Daher können Gase unbegrenzt expandieren. Sie behalten entweder keine Formen oder Lautstärke bei.
Zahlreiche Moleküle Schläge um die Wand des Gefäßes erzeugen Gasdruck.

Flüssigkeiten. In Flüssigkeiten befinden sich die Moleküle fast nahe aneinander (Abb. 12). Daher verhält sich das Flüssigkeitsmolekül anders als im Gas. Geschlossen, wie in einem Käfig, andere Moleküle, es macht den "laufenden Platz" (zögert in der Nähe der Position des Gleichgewichts, der benachbarten Molekülen gegenüberliegt). Nur von Zeit zu Zeit begeht es einen "Sprung", der durch den "Stab der Zelle" durchbricht, aber sofort in eine neue "Zelle" fällt, die von neuen Nachbarn gebildet wird. Die Zeit der "setzten Lebensdauer" von Wassermolekülen, d. H. Die Zeit der Schwingung um eine bestimmte Gleichgewichtsstellung, bei Raumtemperatur entspricht dem Durchschnitt von 10 -11 s. Die Zeit einer Oszillation ist deutlich weniger (10 -12 - 10 -13 c). Mit zunehmender Temperatur nimmt die Zeit der "festen Lebensdauer" -Moleküle ab. Die Art der molekularen Bewegung und Flüssigkeiten zum ersten Mal vom sowjetischen Physiker ya. I. Frenkel, macht es möglich, die grundlegenden Eigenschaften von Flüssigkeiten zu verstehen.

Frenkel Yakov ilyich (1894 - 1952) - ein hervorragender sowjetischer Physikor-Theoretik, der einen wesentlichen Beitrag zu einer Vielzahl von Physik-Bereiche leistete. Ya. I. Frenkel ist der Autor der modernen Theorie des flüssigen Zustands der Substanz. Sie legten die Grundlagen der Theorie des Ferromagnetismus. Die Werke von Ja. I. Frenkel für atmosphärische Elektrizität und der Ursprung des Magnetfelds der Erde sind weithin bekannt. Die erste quantitative Theorie der Teilung von Uran-Kernen wurde von Ya. I. Frenkel erstellt.

Flüssige Moleküle befinden sich direkt miteinander. Wenn Sie versuchen, das Volumen des Fluids zu ändern, beginnen daher selbst die Verformung der Moleküle selbst mit dem kleinen Wert (Fig. 13). Und dafür brauchen Sie sehr große Kräfte. Dies erklärt die geringe Kompressibilität von Flüssigkeiten.

Flüssigkeiten, wie Sie wissen, fließend, d. H. Behalten Sie Ihr Formular nicht. Dies wird durch das Folgende erläutert. Wenn das Fluid nicht fließt, treten die Sprünge von Molekülen aus einer "absetzten" Position auf einen anderen mit der gleichen Frequenz auf, aber alle Richtungen (Abb. 12). Die äußere Kraft ändert sich insbesondere nicht die Anzahl der Sprünge von Molekülen pro Sekunde, sondern die Sprünge von Molekülen aus einer "absetzten" Position auf den anderen treten hauptsächlich in Richtung der äußeren Kraft (Abb. 14) auf. Deshalb fließt die Flüssigkeit und nimmt die Form des Gefäßes.
Festkörper. Atome oder feste Moleküle, im Gegensatz zu Flüssigkeiten, schwankt er um bestimmte Gleichgewichtspositionen. True, manchmal ändern Moleküle die Gleichgewichtsposition, aber es tritt extrem selten auf. Deshalb behalten feste Körper nicht nur Volumen, sondern auch das Formular.

Es gibt eine weitere wichtige Unterscheidung zwischen Flüssigkeiten und Festkörpern. Die Flüssigkeit kann mit der Menge verglichen werden, deren einzelnen Mitglieder an der Stelle unruhlos interpretiert werden, und der Festkörper ähnelt einer schlanken Kohorte, deren Mitglieder nicht zumindest am Rack "Smirno" stehen (aufgrund der Wärme Bewegung), aber standhalten Sie bestimmte Intervalle zwischen sich. Wenn Sie die Zentren der Gleichgewichtspositionen von Atomen oder festen Ionen anschließen, wird der richtige räumliche Grill genannt kristall. Die 15 und 16 zeigen Kristallgitter von Kochsalz und Diamant. Die interne Reihenfolge am Standort von Kristallatomen führt zu geometrisch korrekten externen Formen. Abbildung 17 zeigt Yakut-Diamanten.

Die qualitative Erklärung der grundlegenden Eigenschaften einer Substanz auf der Grundlage der auf der molekularkinetischen Theorie, wie Sie gesehen haben, ist nicht besonders schwierig. Die Theorie legt jedoch die quantitativen Beziehungen zwischen den auf dem Experiment gemessenen Werte (Druck, Temperatur usw.) an, und den Eigenschaften der Moleküle selbst, ihre Anzahl und die Bewegungsgeschwindigkeit, ist sehr komplex. Wir werden uns auf die Berücksichtigung der Gase Theorie einschränken.

1. Beweise für das Vorhandensein der Wärmebewegung von Molekülen. 2. Warum ist die Brownian-Bewegung nur in kleinen Massenpartikeln spürbar? 3. Was ist die Natur der molekularen Kräfte? 4. Wie hängen die Wechselwirkungskräfte zwischen Molekülen von der Entfernung zwischen ihnen ab? 5. Warum sind zwei Bleibäder mit glatten sauberen Schneiden, wenn sie zueinander kommen? 6. Was ist der Unterschied zwischen der thermischen Bewegung von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen?

Im flüssigen Zustand.

Gasförmiger Zustand

Hypothese-Solidität..

Abschnitt der Mechanik hydromechanik.

hydraulik.

In Hydraulik werden untersucht

Archimedes Tat.

Der Archimedes-Act wird wie folgt formuliert: Auf dem Körper, der in Flüssigkeit (oder Gas) eingetaucht ist, ist die Auswurfkraft, die dem Gewicht von Fluid (oder Gas) in dem Körpervolumen entspricht. Macht wird aufgerufen kraft der Archimedes.:

wo - die Dichte der Flüssigkeit (Gas) ist, um den freien Fall zu beschleunigen, und das Volumen des eingetauchten Körpers (oder einen Teil des Körpervolumens unterhalb der Oberfläche). Wenn der Körper auf der Oberfläche schwebt (aufwärts oder nach oben oder unten), ist die Auswurfkraft (auch die archimedische Kraft genannt) gleich dem Modul (und entgegengesetzt in Richtung) der Schwerkraft, die auf das auf das Volumen der Flüssigkeitsvolumen (Gas) wirkt, und ist an der Schwere des Schweregrads dieses Volumens befestigt.

Somit ist der erfindungsgemäße Verfahren nach dem Verfahren von Euler im Moment das dargestellte Vektorfeld von Geschwindigkeiten, das sich auf feste Raumspunkte bezieht. Im Allgemeinen ist die Geschwindigkeit eine Funktion von Koordinaten und Zeit.

u \u003d f (x, y, z, t) (1)

Für die Einführung des Geschwindigkeitskonzepts in der Hydraulik wird die Bewegung von Partikeln nur für einen unendlich kleinen Zeitraum berücksichtigt. Wenn Sie einen Punkt 1 in einer sich bewegenden Flüssigkeit nehmen, ist der Geschwindigkeitsvektor u 1.

Wenn Sie einen Punkt 2 in Richtung dieses Vektors auswählen, dann wird der Geschwindigkeitsvektor dabei sein u2.In ähnlicher Weise können Sie Vektoren beschleunigen u3, U4,usw.

Die Kombination dieser Vektoren ist eine gestrichelte Linie, die mit einer Abnahme des Abstands zwischen Punkten bis zu unendlich kleinen Werten in eine Kurve, die sogenannte Stromleitung, verwandelt.

Kräfte in Flüssigkeit

Zwingt die Masse.Auf andere Weise werden diese Kräfte als Kräfte bezeichnet, die durch Masse verteilt sind: Für jedes Teilchen mit einer Masse M.= W.machtakte F., je nach Masse.

Oberflächenkräfte.Solche werden als Kräfte genannt, die auf der Elementaroberfläche wirken w.das kann sowohl auf der Oberfläche als auch in der Innenfläche sein; Auf der Oberfläche, die willkürlich in der Flüssigkeit durchgeführt wird.

Solche sind die Kräfte: Druckkräfte, die die Normal an der Oberfläche bilden; Reibungskräfte, die sich an der Oberfläche tangieren.

In einer ruhenden Flüssigkeit ist nur eine Spannungsart möglich. - Kompressionsspannung, d. H. hydrostatischer Druck.
Der hydrostatische Druck in der Flüssigkeit hat die folgenden zwei Eigenschaften:

Auf der äußeren Oberfläche wird der hydrostatische Druck immer durch normal, innerhalb des Volumens der Flüssigkeit gerichtet.
Diese Eigenschaft folgt direkt von der Bestimmung des Drucks als Spannung von der normalen Druckkraft. Unter der äußeren Oberfläche der Flüssigkeit, nicht nur der Oberfläche des Fluidabschnitts mit dem gasförmigen Medium oder festen Wänden, sondern auch die Oberfläche der elementarischen Volumina, die geistig aus dem Gesamtvolumen des Fluids freigesetzt hat.
An jedem Punkt innerhalb der Flüssigkeit ist der hydrostatische Druck in allen Richtungen gleich, das heißt, der Druck hängt nicht von dem Neigungswinkel der Stelle ab, auf das er an dieser Stelle wirkt. Um diese Eigenschaft nachzuweisen, wählen wir das Elementarvolumen in Form eines rechteckigen Tetraeders mit Rippen, parallel zu den Koordinatenachsen bzw. gleich, gleich DX, DEY und DZ (Abb. 2.1).

Druckarten

Der absolute Wert wird relativ zu dem Druck, der dem absoluten Nullpunkt entspricht, gemessen.

Übermäßig ist die Größe des Drucks, der von mehr barometrisch gemessen wird

Vakuumetrisch ist der Wert, für den der gemessene Druck geringer ist als barometrisch

Atmosphärisch (barometrisch)

9. Gleichgewichtsflüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft. Druckverteilung in Tiefe.

10. Messung des Drucks der Fluidsäulenhöhe. Instrumente zur Druckmessung.

Klassifizierung von Pipelines.

Abhängig von der Art der Dichtung und / oder des Übergangs (Art der Unterstützung)

boden - über dem Boden auf separaten Trägern gestapelt;
overhead;

gewölbt;
suspension;
strahl;

u -Gerground - direkt in den Boden in Gräben, Niederländern, Lampen, Galerie, Unterstützung in Tunnel und Dukera gestapelt;
unterwasser - stapelt entlang der Unterseite der Reservoirs, Flüsse oder in Gräben, Dumps an der Unterseite;
schwimmend - auf der Oberfläche der Sümpfe gestapelt, sowie Seen, Flüsse usw. Wasserkörper mit Befestigungselementen mit den Böden (öfter Kunststoff).

Abhängig von der transportierten Umgebung

Die Pipeline auf dem Aquädukt für Sole in Österreich. Das Aquädukt wurde am Ende des XVIII-Jahrhunderts errichtet

Ammoniak - für den Transport von Ammoniak bestimmt. In Russland und der Ukraine hat ein Exportkofferraum Ammoniak von Tobiatti - Odessa.
Die Wasserversorgung ist so konzipiert, dass Wasser der Bevölkerung, den Industrieunternehmen, den Transport der Bevölkerung bereitgestellt wird. Abhängig von den Arten des Verbrauchs des Haushalts- und Industriebedürfnisses zeichnen sich Wasserversorgungspipelines durch organoleptische Eigenschaften und Eignung für das Trinken aus: Wirtschaft und Trinken, Industrie, Feuerwehr, Bewässerung, Bewässerung.
Luftlinien - oft im Rahmen eines Industrieunternehmens erstellt, um die Druckluftproduktion sicherzustellen [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Die Gaspipeline ist zum Transportieren von assoziiertem Erdöl, natürlichem und künstlichem Gas bestimmt. Strategische Gaspipelines sind für die Übertragung an Langstrecken-große Gasvolumina bestimmt - den Export an Unternehmen, die Gassynthese durchführen [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Die Ölpipeline ist für den Transport von Rohöl bestimmt. In diesem Fall wird das Öl einer Erwärmung unterzogen, die die Verfestigung des in seiner Zusammensetzung enthaltenen Paraffin behindert [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Erdölprodukte - Sehenswürdigkeiten für den Transport von Erdölprodukten, einschließlich Benzin und Kerosin, das als Ergebnis des Rissens erhalten wird. Es wird an Unternehmen durchgeführt, die zur Herstellung von hochverarbeitenden Erdölprodukten bestimmt sind. Solche Pipelines werden meistens in einem Unternehmen verwendet. Für den Transport von Erdölprodukten für eine große Entfernung werden spezielle Automobil- oder Eisenbahntanks verwendet.
Mazutopolova - Pipeline transportieren schwere Erdölprodukte, Rissabfälle. Solche Produkte können als Rauchöl-Öl verwendet werden, sowie zur Verarbeitung in Dieselkraftstoff oder sogar zur weiteren Trennung von Lichtkohlenwasserstoffen [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Dampfrohr - eine Prozessleitung zum Übertragen von Dampf unter Druck, der zum Erhitzen oder Arbeiten von Drittanbietern verwendet wird [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Kondensat-Pipeline - Eine technologische Pipeline, die dazu bestimmt ist, Kondensat zu sammeln [ die Quelle ist nicht 321 Tage angegeben] .
Produktrohre - In einem allgemeinen Sinne, in einem allgemeinen Sinn, eine Pipeline, die für den Transport künstlich synthetisierter Substanzen (einschließlich der oben aufgeführten), meistens Ölsyntheseprodukte vorgesehen ist. In einem bestimmten Fall kann es ein System bedeuten, das für die Auslieferung an Rohrleitungen aller für diese geeigneten Objekte bestimmt ist [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Massenkern - Sehenswürdigkeit für den Transport von Hydrotort in Peatpooling, verschiedenen Massenmaterialien in Lager- und Industrieunternehmen, zeroidalen thermischen Kraftwerken usw.
Ethylen-Infrastruktur, die für den Transport auf Rohrleitungen spezifischer synthetisierter Industrierohstoffe bestimmt ist - Ethylen [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Wärmeanheben (siehe thermisches Netzwerk) - Senden von Wärmeträger (Wasser, Wasserdampf) aus der Quelle der Wärmeenergie in Wohngebäuden, öffentlichen Gebäuden und Industrieunternehmen. Nach Standort relativ zu Gebäuden und Strukturen sind in externe und interne Innere unterteilt. Je nach Länge, Durchmesser und der Menge an übertragenen Energie sind eingeteilt, in: Rumpf (aus der Energiequelle zum Mikrodistrikt oder Unternehmen), Verteilung (von der Haupt- zu Pipelines, die zu einzelnen Gebäuden gehen), Zweige (von Verteilerleitungen bis zu Knoten der Verbindung lokaler Wärmeverbraucher).

Abhängig vom Ziel

Hauptpipelines - Pipelines und Taps von ihnen mit einem Durchmesser von bis zu 1420 mm (inklusive); Ein einzelner Produktions- und technologischer Komplex, der Gebäude, Strukturen, ihres linearen Teils umfasst, einschließlich Objekte, die zur Gewährleistung des Transports, der Lagerung und des (oder) Umschlags an Automobil, Eisenbahn- und Wasserfahrzeugen von flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen, flüssigen Messungen (Öl, Erdölprodukten, Verflüssigte Kohlenwasserstoffgase, Gaskondensat, eine weite Fraktion der Lunge von Kohlenwasserstoffen, Mischungen davon) oder gasförmige (Gas-) Kohlenwasserstoffe, die den Anforderungen der Gesetzgebung entsprechen.
Spezialzweck-Pipelines - Duolbers und Tunnel zum Verlegen in sie (beim Überkreuzung verschiedener Hindernisse) Pipelines, Wärmeetzwerke, Elektrozähne usw.; Dazu gehören auch verschiedene selbsttragende und umschließende Funktionen und andere spezielle Pipelines.

Pneumatische Mail - Die Verwendung von Luft unter Druck, um sich durch Pipes von physischen Objekten zu bewegen - meistens standardisierte Kapseln mit kleinen Massen- und Volumenobjekten. Wird in einem oder schließenden Gebäuden verwendet, verwendet mechanische Routing-Methoden [ die Quelle ist nicht 1629 Tage angegeben] .
Die Kanalage ist so konzipiert, dass sie verschmutzte industrielle und inländische Flüsse durch ein System von Pipelinesystem mit Reinigung und Neutralisation vor der Entsorgung oder Entladung im Wasser stören. Nach Vereinbarung sind Abwassersysteme unterteilt in: Haushalt, Industrie, Drainage; Standort: intern und im Freien; Nach Typ: Druck (unter Druck zurücksetzen) und Non-Druck (Reset signiert).

Entwässerung (Entwässerung)

Wässrig

26. System der Gleichungen und Probleme der hydraulischen Berechnung von Pipelines

Struktur und Merkmale eines flüssigen und gasförmigen Zustands. Eventualhypothese. Das Thema und die Methoden der Hydraulik.

Im flüssigen Zustand. Die Substanz behält die Lautstärke bei, behält jedoch das Formular nicht. Dies bedeutet, dass die Flüssigkeit nur einen Teil des Volumens des Gefäßes nutzen kann, sondern auch in der gesamten Oberfläche des Gefäßes fließen kann. Der flüssige Zustand wird in der Regel als Zwischenprodukt zwischen dem Festkörper und dem Gas betrachtet. Die Form von flüssigen Körper kann vollständig oder teilweise dadurch bestimmt werden, dass ihre Oberfläche wie eine elastische Membran verhält. Also kann Wasser in Tropfen gesammelt werden. Das Fluid kann jedoch auch unter ihrer festen Oberfläche fließen, und dies bedeutet auch die Veräußerung der Form (innere Teile des flüssigen Körpers). Flüssige Moleküle haben keine bestimmte Position, aber gleichzeitig sind völlige Verschiebungsfreiheit nicht verfügbar. Zwischen ihnen gibt es eine Attraktion, stark genug, um sie in der Nähe zu halten. Die Substanz im flüssigen Zustand existiert in einem bestimmten Temperaturbereich, der unten in einen festen Zustand geht (Kristallisation erfolgt oder umzuwandft oder umgewandelt in einen amorphen Zustand des Festkörpers), oberhalb von gasförmig (Verdampfung). Die Grenzen dieses Intervalls hängen vom Druck ab. In der Regel hat eine Substanz in einem flüssigen Zustand nur eine Modifikation. (Die wichtigsten Ausnahmen sind Quantenflüssigkeiten und flüssige Kristalle.) In den meisten Fällen ist die Flüssigkeit daher nicht nur ein Aggregatzustand, sondern auch eine thermodynamische Phase (flüssige Phase). Alle Flüssigkeiten werden auf sauberen Flüssigkeiten und Mischungen angepasst. Einige Flüssigkeitsmischungen sind für das Leben von großer Bedeutung: Blut, Meerwasser und andere Flüssigkeiten können eine Lösungsmittelfunktion ausführen. Wie Gas sind auch Flüssigkeiten meistens isotrop. Es gibt jedoch Flüssigkeiten mit anisotropen Eigenschaften - Flüssigkristalle. Neben der isotropen, sogenannten Normalphase haben diese Substanzen, Mesogene, eine oder mehrere befohlene thermodynamische Phasen, die Mesophasen genannt werden. Die Zusammenstellung in Mesophase tritt aufgrund der speziellen Form von Flüssigkristallmolekülen auf. Dies sind in der Regel lange enge Moleküle, die vorteilhaft sind, um anzupassen, so dass ihre Achsen zusammenfallen.

Gasförmiger Zustand Es ist charakteristisch, dass es weder das Formular noch das Volumen nicht bewahrt. Gas füllt den gesamten verfügbaren Raum aus und dringt einen seiner Fänge ein. Diese Erkrankung ist für Substanzen mit geringer Dichte typisch. Der Übergang von Flüssigkeit in einen gasförmigen Zustand wird Verdampfung bezeichnet, und der entgegengesetzte Übergang von einem gasförmigen Zustand in der flüssigen Kondensation. Der Übergang vom festen Zustand in den gasförmigen, umgangenen Flüssigkeit wird als Sublimation oder Sublimation bezeichnet. Aus mikroskopischer Sicht ist Gas ein Zustand einer Substanz, in der seine einzelnen Moleküle schwach interagieren und chaotisch bewegen. Die Wechselwirkung zwischen ihnen ist auf sporadische Zusammenstöße reduziert. Die kinetische Energie von Molekülen übersteigt das Potenzial. Wie Flüssigkeiten haben Gase Fließfähigkeit und Resistverformung. Im Gegensatz zu Flüssigkeiten haben die Gase kein festes Volumen und bilden keine freie Oberfläche, und sie bemühen sich, das gesamte zugängliche Volumen (z. B. ein Gefäß) zu füllen. Gemäß den chemischen Eigenschaften der Gase und ihrer Mischungen sind ihre Mischungen sehr unterschiedlich - von tief wirksamen Inertgasen bis zu explosionsgefährdeten Gasgemischen. Das Konzept von "Gas" wird manchmal nicht nur auf das Aggregat von Atoms und Molekülen verteilt, sondern auch auf das Aggregat anderer Partikel - Photonen, Elektronen, Brownian-Partikel sowie Plasma. Einige Substanzen haben keinen gasförmigen Zustand. Diese Substanz mit einer komplexen chemischen Struktur, die mit zunehmender Temperatur aufgrund von chemischen Reaktionen früher als Gas wird. Es gibt keine unterschiedlichen gasförmigen thermodynamischen Phasen einer einzelnen Substanz. Gas ist durch Isotropie gekennzeichnet, dh die Unabhängigkeit der Eigenschaften aus der Richtung. Bei ihren üblichen irdischen Bedingungen hat Gas die gleiche Dichte überall, aber dies ist kein Universalgesetz, in äußeren Bereichen, beispielsweise im Bereich des Landes, oder bei Bedingungen unterschiedlicher Temperaturen, die Gasdichte kann von Punkt zu Punkt variieren . Der gasförmige Zustand der Substanz unter Bedingungen, wenn das Vorhandensein einer stabilen Flüssigkeit oder fester Phase derselben Substanz möglich ist, allgemein als Dampf genannt.

Hypothese-Solidität.. Das Fluid wird als verformbares System von Materialpartikeln angesehen, wobei der Raum kontinuierlich füllt, in dem es sich bewegt.

Das flüssige Teilchen ist ein unendlich kleines Volumen, in dem es ziemlich viele Flüssigkeitsmoleküle gibt. Wenn wir beispielsweise den Wasserwürfel mit den Seiten von 0,001 cm Seiten betrachten, beträgt das Volumen 3.3-10 13 Moleküle. Das flüssige Teilchen setzt im Vergleich zu der Größe des von der beweglichen Flüssigkeits besetzten Flüssigkeit ausreichend klein.

Mit dieser Annahme wird die Flüssigkeit im Allgemeinen als Kontinuum betrachtet - ein festes Medium, kontinuierlich füllendes Raum, d. H. Es wird angenommen, dass es keine Leere oder Diskontinuitäten in der Flüssigkeit gibt, alle Eigenschaften der Flüssigkeit sind kontinuierliche Funktionen, die in allen ihren Argumenten kontinuierliche private Derivate aufweisen. Das massive Medium ist ein Modell, das erfolgreich bei der Untersuchung der Gesetze der Ruhe- und Flüssigkeitsbewegung verwendet wird.

Die Legitimität der Anwendung des Flüssigmodells ist ein solides Medium, das von allen Hydraulikpraktiken bestätigt wird.

Abschnitt der Mechanik in dem das Gleichgewicht und die Bewegung des Fluids untersucht werden, sowie die Leistungswechselwirkung zwischen der Flüssigkeit und stromlinienförmig durch die Körpern oder die Begrenzung der Oberflächen, wird aufgerufen hydromechanik.

Angewandter Teil der Hydromechanik, für den ein bestimmter Kreis technischer Probleme, Aufgaben und Methoden ihrer Erlaubnis genannt werden hydraulik.Normalerweise wird die Hydraulik als Wissenschaft an den Gesetzen des Gleichgewichts und der Bewegung von Flüssigkeiten und die Anwendung der Anwendung dieser Gesetze zur Lösung von praktischen Problemen bestimmt.

Die Hydraulik diskutiert hauptsächlich Flüssigkeitsströme, begrenzt und gerichtet durch feste Wände, d. H. Innere Strömungen, im Gegensatz zu Aerohydromechanik, die den äußeren Körperfluss mit einem festen Medium untersuchen.

In Hydraulik werden untersuchtbewegung hauptsächlich Tropfflüssigkeiten, während sie in der überwältigenden Mehrheit als inkompressiblen angesehen werden. Die inneren Gasströmungen gehören nur in den Hydraulikbereich, in denen die Geschwindigkeit ihrer Strömung deutlich geringer ist als die Geräuschgeschwindigkeit und daher kann die Kompressibilität des Gases vernachlässigt werden. Dies ist, wie Luftströme in Lüftungssystemen. In der Zukunft werden wir unter dem Begriff "flüssig" die Tropfflüssigkeit sowie das Gas verstehen, wenn er als inkompressibel betrachtet werden kann.

Methode, die in der modernen Hydraulik verwendet wird Beim Studieren der Bewegung ist es wie folgt. Ein physisches Modell des Prozesses wird erstellt, der seine qualitativen Merkmale und Bestimmungsfaktoren feststellt. Basierend auf dem physischen Modell und für die Praxis der Genauigkeit wird ein mathematisches Modell formuliert. Diese Phänomene, die die theoretische Analyse nicht ausreichend sind, werden durch experimentelle Weise untersucht, und die Ergebnisse sind als empirische Verhältnisse dargestellt. Das mathematische Modell ist in Form von Algorithmen und Programmen formalisiert, um eine Lösung mit Computing-Geräten zu erhalten. Die erhaltenen Lösungen werden verglichen mit den bestehenden experimentellen Daten analysiert und durch Anpassen des mathematischen Modells und der Lösung seiner Lösung angegeben.

Flüssigkeit- Substanz in einem Zustand zwischen fest und gasförmig. Dieser aggregierende Zustand einer Substanz, in der Moleküle (oder Atome) so sehr miteinander verbunden sind, dass es erlaubt, das Volumen aufrechtzuerhalten, aber nicht stark genug, um das Formular zu behalten.

Eigenschaften von Flüssigkeiten.

Flüssigkeiten ändern sich leicht ihre Form, behalten jedoch das Volumen. Bei normalen Bedingungen nehmen sie die Form des Gefäßes, in dem es gibt.

Die Oberfläche der Flüssigkeit, die die Gefäßwände nicht berührt, wird aufgerufen kostenlos angezeigt. Es ist als Folge der Schwerkraft der Schwerkraft auf Fluidmolekülen ausgebildet.

Die Struktur von Flüssigkeiten.

Die Eigenschaften von Flüssigkeiten werden dadurch erläutert, dass die Lücken zwischen ihren Molekülen klein sind: Moleküle in Flüssigkeiten sind so fest verpackt, dass der Abstand zwischen jeweils zwei Molekülen geringer ist als die Abmessungen von Molekülen. Eine Erläuterung des Verhaltens von Flüssigkeiten auf der Grundlage der Art der molekularen Bewegung der Flüssigkeit wurde vom Sowjetzwissenschaftler Ya gegeben. I. Frenkel. Es wird im Folgenden geschlossen. Das Fluidmolekül schwankt in der Nähe der Position des Zeitgleichgewichts, der anderen Molekülen aus der nächsten Umgebung gerichtet ist. Von Zeit zu Zeit gelang es sie, einen "Sprung" zu machen, um seine Nachbarn aus der nächsten Umwelt zu verlassen und weiterhin Schwankungen zwischen anderen Nachbarn auszuführen. Die Zeit der setzbaren Lebensdauer des Wassermoleküls, d. H. Die Zeit der Schwingungszeit um eine Gleichgewichtsposition bei Raumtemperatur, gleich dem Durchschnitt von 10 -11 s. Die Zeit einer Oszillation ist deutlich weniger - 10 -12 - 10 -13.

Da die Abstände zwischen flüssigen Molekülen klein sind, dann führt ein Versuch, das Volumen des Fluids zu verringern, zur Verformung von Molekülen, sie beginnen, voneinander abzustoßen, als und das Volumen ist durch die niedrige flüssige Kompressibilität eindeutig gelöscht. Der Fluidstrom wird durch die Tatsache erläutert, dass "Springen" von Molekülen von einer festgelegten Position in alle Richtungen mit der gleichen Frequenz auftreten. Die äußere Kraft ändert nicht die Anzahl der "Sprünge" pro Sekunde spürbar, es setzt nur ihre bevorzugte Richtung als und der Flüssigkeitsstrom wird erläutert und die Tatsache, dass sie die Form des Gefäßes nimmt.

In Übereinstimmung mit der molekularkinetischen Theorie bestehen alle Körper aus Molekülen. Die in der Flüssigkeits- und Gasmechanik untersuchten Prozesse sind das Ergebnis einer großen Anzahl von Molekülen. Zum Beispiel macht es keinen Sinn, über die Temperatur eines Moleküls zu sprechen. Wenn der Abstand zwischen Molekülen wiederholt die Abmessungen der Molekülen selbst übersteigt, bewegen sie sich unabhängig voneinander, da sich die Kollision ihrer Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung ständig ändert. Solche Substanzen werden als Gase bezeichnet. Wenn der Abstand zwischen Molekülen mit den Abmessungen von Molekülen angemessen ist, wird der gegenseitige Einfluss von Molekülen unerlässlich. Moleküle für einiger Zeit oszillatorische Bewegungen in der Nähe der Position des Gleichgewichts durchführen, und springt dann in eine neue Gleichgewichtsposition (die Theorie von Ya. Frankel). Dieses Merkmal der Struktur unterlegt solche Eigenschaften als Viskositäts- und Oberflächenspannung.

In der Mechanik, Flüssigkeit und Gas werden nicht vom Standpunkt ihrer molekularen Struktur untersucht. Flüssigkeit und Gas gelten als festes Medium (Kontinuum), ohne Moleküle und intermolekulare Räume.

Um die Gerechtigkeit der Anwendung eines soliden Mediums für Gas zu schätzen, wird das KRUDSEN-Kriterium verwendet:

wo l. - die Länge der freien Kilometerleistung von Molekülen, M; L. - charakteristischer Fluss des Fluidstroms (Gas), m. KN. < 0,01 гипотеза сплошности справедлива, при KN. \u003e 0,01 erfolgt der Fluss spärlicher Gase und die Kontakthypothese kann nicht aufgebracht werden.

Diese Hypothese wird durch zahlreiche Experimente bestätigt. Daher ist es ziemlich sinnvoll, die Hypothese eines kontinuierlichen Mediums durch die Haupttheorie der Flüssigkeits- und Gasmechanik zu betrachten.