 |
| Вязкость и другие физико-химические характеристики прокачиваемости |
Рассмотрим основные физико-химические характеристики прокачиваемости: вязкость, летучесть паров горючего, кристаллизация и застывание.
Вязкость как одна из основных физико-химических характеристик прокачиваемости
Вязкость оценивается коэффициентами динамической, кинематической вязкости и в единицах условной вязкости.
Для незагрязненного горючего в обычных условиях его применения, где касательное напряжение трения слоев жидкости пропорционально отнесенному к единице длины изменению скорости по нормали к направлению движения.
Коэффициент динамической вязкости зависит от плотности горючего. С увеличением молекулярной массы, разветвления структуры молекулы, числа циклановых и ароматических колец вязкость повышается. Влияние строения молекул на вязкость и ее изменение с температурой при увеличении молекулярной массы становится все более сложным и зависит от сочетания колец, длины и строения боковых цепей.
Летучесть паров горючего
Летучесть паров горючего и способность поглощать и выделять газы имеют значение для сохранения безкавитационного режима течения. С понижением давления и повышением температуры горючего возможно появление пузырьков пара или растворенного в горючем газа. Нарушение сплошного потока жидкости возникает при условии, когда абсолютное давление становится больше давления насыщенных паров горючего. В потоке жидкости это наблюдается обычно в области повышенных скоростей.
При прохождении горючего, содержащего пузырьки пара или газа, через область пониженного давления начинается интенсивный рост пузырьков. Это вызывает снижение производительности насоса, и даже срыв в подаче горючего. Когда появление в жидкости пузырьков пара или полостей, заполненных паром или газом, сопровождается конденсацией и исчезновением паровой фазы, наступает явление кавитации. Сущность ее заключается в том, что при полной конденсации частицы жидкости сталкиваются со стенками. Это приводит к местному повышению давления, вызывает эрозию материала стенок канала, шум и вибрацию.
Характеристики кристаллизации и застывания
Характеристики кристаллизации и застывания оцениваются температурой, при которой происходит образование кристаллической структуры или аморфной пластичной массы. Кристаллизация горючего включает два процесса: образование центров кристаллизации и рост кристаллов. Если центров кристаллизации возникает мало, а скорость роста велика, образуется крупнозернистая структура. Когда же центров кристаллизации много, а скорость роста кристаллов мала, получается мелкозернистая структура. Присутствие гетероорганических соединений и механических примесей существенно влияет на скорость кристаллизации, они могут служить центрами кристализации и ускорять весь процесс.
С увеличением молекулярной массы и температуры кипения температура кристаллизации углеводородов повышается. Однако для углеводородов различного строения одной и той же молекулярной массы температура кристаллизации может изменяться в широких пределах. Наиболее высокую температуру кристаллизации имеют углеводороды с прямой неразветвленной алкановой цепью. С повышением длины цепи температура кристаллизации повышается, а по мере разветвления цепей – понижается.
Сильно разветвленные алканы, алкилмоноцикланы и алкилмоноаромаатические углеводороды не кристаллизуются, а переходят в аморфное состояние.
Гидроскопичность
Гидроскопичность – способность углеводородов поглощать влагу – имеет обратный характер. Они не только поглощают, но при понижении температуры и влажности выделяют воду. Невысокая растворимость воды в углеводородах связана с большими различиями в строении их молекул.
