Сжимаемость рабочих жидкостей и растворимость газов

Под сжимаемостью рабочей жидкости понимают ее способность изменять свой объем при изменении давления и (или) температуры.

Плотность рабочих капельных жидкостей в зависимости от давления и температуры определяется зависимостью

,

где - плотность рабочей жидкости при начальных давлении и температуре;

и - приращение соответственно давления и температуры;

и - коэффициенты соответственно объемного сжатия и температурного расширения жидкости, которые равняются относительному изменению объема жидкости при изменении соответственно давления или температуры на одну единицу

; , (2.2)

здесь - объем жидкости при начальных давлении и температуре;

- приращение объема.

Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия (2.2), называется модулем объемной упругости жидкости .

Модуль объемной упругости изменяется в широких пределах в зависимости от типа рабочей жидкости, ее давления и температуры. При атмосферном давлении и температуре (нормальные технические условия) для минеральных масел МПа, для воды и рабочих жидкостей на водной основе МПа. С повышением давления модуль объемной упругости нелинейно увеличивается, а с повышением температуры – уменьшается.

Растворенные в рабочей жидкости газы (преимущественно воздух) существенно не влияют на ее физические свойства. Но при снижении в любом месте гидросистемы давления жидкости, газы выделяются из раствора в виде пузырьков, что ухудшает эксплуатационные свойства рабочей жидкости. Уменьшается модуль объемной упругости жидкости, ускоряется старение минерального масла, возникает угроза пенообразования и повышение температуры газожидкостной смеси.

Объем газа, который может раствориться в капельной жидкости до ее полного насыщения, равняется

,

где - объем газа при начальном давлении ;

- объем жидкости при конечном давлении ;

- коэффициент растворимости (при температуре коэффициент растворимости воздуха в воде , а воздуха в минеральном масле ).

При уменьшении давления рабочей жидкости ниже величины, при которой произошло насыщение жидкости газом, его избыток выделится в виде мелких пузырьков с существенными негативными последствиями в работе гидросистемы.