Étiquette : Liquides non newtoniens

Milieu pompé

Posted on de Jens-Uwe Vogel
En particulier, les critères suivants doivent être pris en compte : (1) Aptitude générale du type de pompe En principe, les pompes centrifuges ne conviennent que jusqu’à une certaine viscosité, qui dépend de la taille. Une pompe volumétrique doit être choisie pour les viscosités très élevées. (2) Caractéristiques de la pompe Les caractéristiques de la pompe ont généralement été mesurées avec de l’eau dans des conditions standard. Si la densité et la viscosité diffèrent, les courbes caractéristiques doivent être converties en conséquence. Ceci est généralement fait automatiquement par le logiciel de sélection de pompe s’il s’agit d’un fluide newtonien. (3) Sélection des matériaux Le choix des matériaux appropriés est extrêmement important, surtout si le fluide pompé contient des composants abrasifs ou agressifs. De nombreux fabricants proposent des informations sur la résistance des supports à cet effet. Cependant, un contact direct avec le fabricant est fortement recommandé pour ce type d’utilisation. (4) Sélection du sceau En plus de la résistance fluide-matériau, les caractéristiques du fluide pompé doivent être prises en compte lors du choix d’un joint approprié. Dans le cas de substances dangereuses (par exemple des fluides toxiques ou explosifs) ou de fluides particulièrement précieux, il est généralement nécessaire d’utiliser une solution étanche. Les pompes sans joint d’arbre avec moteur fixe ou accouplement magnétique sont idéales ici. (5) Fractions solides ou gazeuses Si le fluide pompé contient des composants solides et/ou gazeux, des conceptions de pompes spéciales qui sont prévues à cet effet doivent être sélectionnées. Par exemple, des roues adaptées empêchent la pompe de se bloquer lorsqu’il y a des composants solides ou fibreux. Les proportions de gaz affectent le comportement d’aspiration des pompes centrifuges. Une teneur en gaz plus élevée conduit à une augmentation de la valeur NPSH requise et donc à l’apparition plus précoce de la cavitation.

viscosité

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Dans les fluides NEWTON, les processus d’écoulement laminaire produisent des contraintes de cisaillement et des contraintes normales superposées à la pression, qui sont proportionnelles à la vitesse de déformation, le facteur de proportionnalité étant la viscosité dynamique. La viscosité cinématique est définie comme : La viscosité dépend de la température et de la pression, la dépendance à la pression étant négligeable dans le cas des liquides. Dans le cas de fluides non-NEWTON, la viscosité peut également être dépendante du temps (comportement d’écoulement thixotrope ou rhéopexique). Elle ne peut alors plus être spécifiée comme valeur matérielle. La viscosité d’un fluide a une influence à la fois sur la caractéristique du tuyau et sur la caractéristique de la pompe. Pour les pompes centrifuges, les caractéristiques de la pompe sont converties en pratique avec une viscosité cinématique supérieure à 10 mm²/s.

Fluides non newtoniens

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Ceci est caractérisé en ce qu’il n’y a pas de relation linéaire entre la déformation et le tenseur des contraintes et/ou que la viscosité est fonction du temps. Un comportement de flux non newtonien peut, par ex. B. peut être observé dans les milieux suivants :
  • Noir gazeux en vernis à l’huile
  • Suspension de grains dans l’eau
  • Boues d’épuration
  • Fèces
  • Dentifrice
  • Mortier
  • Solutions savonneuses
Exemples: Un comportement thixotrope peut être observé dans de nombreuses peintures et vernis, c’est-à-dire H. la viscosité dépend du temps. Lors d’une agitation à vitesse angulaire constante, une résistance très élevée peut initialement être observée, tandis qu’après un certain temps la viscosité diminue significativement et tend vers une valeur limite inférieure. De nombreuses boues industrielles, par ex. B. Les suspensions de chaux (mortier) et de craie (dentifrice) présentent un comportement viscoplastique. En dessous de la limite d’élasticité (limite d’élasticité), ils se comportent comme des solides et au-delà comme des fluides. Les solutions et les masses fondues de nombreuses substances à haut polymère ainsi que les suspensions avec des particules allongées telles que les caoutchoucs et les solutions de savon sont pseudoplastiques. La viscosité de ces fluides diminue avec l’augmentation du taux de cisaillement. Le comportement inverse (comportement dilatant) peut être trouvé par exemple avec certaines suspensions très concentrées. Ici, la viscosité augmente avec l’augmentation du taux de cisaillement. Les caractéristiques de la pompe et les méthodes classiques de calcul des canalisations supposent une viscosité constante et ne sont pas valables pour les liquides non newtoniens. En fonction du comportement d’écoulement du fluide pompé, elles peuvent au mieux être utilisées comme une approximation. Pour de nombreux milieux non newtoniens, il existe donc des méthodes de calcul ou d’approximation spéciales pour la conception.

Liquide de NEWTON

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Dans le cas d’un écoulement unidimensionnel, ce qui suit s’applique : & nbsp; Les fluides NEWTON sont par exemple utilisés pour les procédés d’écoulement de :
  • eau
  • Huiles
  • Gaz
  • Mercure
  • Alcool
  • Essence
Si l’on ne sait pas si un milieu présente ou non un comportement d’écoulement NEWTONien, des tests en laboratoire doivent être effectués. & nbsp;